铝合金表面杂化膜层的制备和耐蚀性研究

以γ-缩水甘油醚丙基三甲氧基硅烷(GPS)和双酚A(BPA)为主要原料,采用溶胶-凝胶工艺在铝合金表面制备了纳米GPS/BPA杂化膜层,通过动电位极化(PDS)法确定了制备较好防护性杂化膜层的GPS、BPA摩尔比,用反射吸收红外光谱(RA-IR)对AA2024-T3铝合金表面杂化溶胶交联前后的变化进行了表征,并用扫描电子显微镜(SEM)分析了交联后膜层中无机相的分布.采用盐雾试验和电化学阻抗谱(EIS)测试了这种杂化膜层的防腐蚀性能.结果表明,无机相呈颗粒状均匀分布在膜层中,颗粒平均大小45～80 nm,GPs和BPA摩尔比为1∶1时杂化膜层的防腐蚀保护性能最优.固化后的杂化膜层中仍有环氧基团剩余,膜层和基体界面处形成了铝硅氧烷(Al-O-Si)共价键网络.盐雾试验后未有明显腐蚀现象,但在0.5%NaCl溶液中浸蚀24 h后的EIS分析表明膜层和基体界面处发生了腐蚀.     

铝及铝合金表面自组装功能膜的研究进展

金属表面自组装单分子膜技术是近年来发展起来的新型表面功能化技术。目前针对金、银及铜铁系金属表面自组装技术的相关综述较多,但对铝及铝合金表面自组装功能膜的研究尚无系统性介绍。从应用领域、自组装机制和自组装行为影响因素等方面详细介绍了铝及铝合金表面自组装功能膜的研究进展。     

磁头表面含氟三氯硅烷自组装膜的生长机理

在磁头表面制备了1H,1H,2H,2H-四氢全氟辛烷基三氯硅烷（FOTS）自组装膜,采用X射线光电子能谱仪（XPS）、时间飞行二次离子质谱仪（TOF-SIMS）、接触角测量仪和原子力显微镜（AFM）对FOTS自组装膜进行表征,研究了自组装膜的生长机理．结果表明,FOTS自组装膜的生长经过了亚单层膜的低等覆盖,亚单层膜的中等覆盖、团聚和聚结四个阶段．其中第一层和第二层自组装膜的亚单层膜形态和生长方式不同,第一层的亚单层膜呈岛状,岛的生长是自身向外扩展;第二层的亚单层膜呈簇状,簇通过效量增加来实现生长．超薄完整的单层FOTS自组装膜（膜厚为0．8nm、Ra为0．125nm）能使磁头表面的接触角值增加,疏水性能提高．     

利用自组装单分子膜对表面结构和性质的研究进展

以硅烷和硫醇两种体系为代表介绍了自组装单分子膜的结构和形成机理，指出自组装单分子膜具有单分子层性质和灵活的分子设计特性，综述了其作为表面结构和性质研究工具的最新进展。     

铝合金表面有机硅烷超疏水膜的制备及其耐蚀性

有机硅烷薄膜可有效保护铝合金.配制了十六烷基三甲氧基硅烷(HDTMS)溶液,通过自组装的方法在铝合金表面制备了超疏水有机硅烷薄膜,研究了薄膜的表面形貌、化学结构及耐蚀性.结果表明:制备的有机硅烷薄膜可达到超疏水状态,表面接触角为158°,且对铝合金表面有显著的防腐蚀作用,保护效率达到89.2%.     

提高铝合金耐蚀性的无机覆盖膜

铝及铝合金是常用的金属材料，经适当氧化处理可具有较好的耐蚀性能。但由于其材料本身性质和氧化膜结构等原因，在有氯离子存在的环境中仍会发生严重腐蚀。本文尝试用溶胶－凝胶方法制备一层耐蚀无机覆盖膜。１实验部分（１）溶胶的制备以正硅酸乙酯（ＴＥＯＳ）为原料，...     

杂环有机硅烷自组装膜为载体的ABS树脂表面镀铜

本研究通过在电晕放电处理的ABS树脂表面自组装6-（3-三乙氧基硅基丙基氨）-1,3,5-三嗪-2,4-二硫醇单钠盐（TES）薄膜后,进行化学镀铜研究。借助X-射线光电子能谱（XPS）、傅里叶变换红外光谱（FT-IR）、扫描电子显微镜（SEM）对ABS树脂、自组装薄膜及化学镀铜表面进行了表征,同时对化学镀铜做了粘接性能测试。结果表明：经TES自组装薄膜修饰后的ABS树脂表面呈现大量孔状结构,使ABS树脂表面的粗糙度增大,提高了ABS树脂与铜的结合力;化学镀铜后表面铜颗粒致密且均匀;盐水浸泡实验表明,经TES自组装薄膜修饰后的ABS树脂与铜层之间表现出良好的粘接特性。     

二氧化硅表面单层自组装膜的修饰及其微加工研究进展

单层自组装膜是指溶液中的有机功能分子通过分子间及其与基体材料之间反应形成的稳定、有序的界面分子组装体系,其最大特点是有机功能分子与固体基质表面之间化学结合,稳定性高.综述了二氧化硅表面单层自组装膜的研究现状,总结了二氧化硅表面单层自组装膜的修饰及在微观上的加工技术,并对各种技术的原理和应用状况加以描述,最后展望了二氧化硅表面单层自组装膜的发展前景.     

430不锈钢表面氟代硅烷自组装膜的缓蚀性能

为了提高430不锈钢耐氯离子腐蚀性能,以浸泡法在其表面制备了氟代硅烷自组装膜。采用动电位扫描、接触角测试、$EM研究了430不锈钢表面自组装膜固化前后的吸附行为和缓蚀作用。结果表明：吸附氟代硅烷分子后不锈钢表面由亲水性转为疏水性,自组装时间为2h的不锈钢耐蚀性能较好,固化处理能够进一步增强自组装膜的缓蚀性能。     

铝合金表面复合硅烷化膜层的制备和表征

为了提高铝合金表面的耐蚀性和与有机涂层的粘接耐久性,首先对铝合金进行水煮(65℃、15 min)处理,在其表面形成富含羟基氢氧化物层,然后经两步浸涂后再高温固化(100℃×60min),在被氧化的铝合金表面形成了双-[3-(三乙氧基)硅丙基]四硫化物(BTSPS)和γ-缩水甘油醚丙基三甲氧基硅烷(GPTMS)复合硅烷化膜层.用反射吸收红外光谱、俄歇电子能谱(AES)和扫描电子显微镜(SEM)对复合膜层进行分析和表征.结果表明,在富含羟基氢氧化物的铝合金表面与BTSPS内膜层形成Al-O-Si共价键网络,BTSPS内层与GPTMS外层形成Si-O-Si共价键网络,环氧乙基位于复合膜层最外层.     

银保护用自组装单分子膜的防腐蚀研究

用3-巯基丙基三甲氧基硅烷(3-MPS)在银电极表面制备了自组装单分子膜,研究了该组装膜在0.1mol/L NaOH中对银的防护作用.通过极化曲线、接触角及俄歇电子能谱等方法对组装膜的极化电阻、腐蚀电流及表面状况进行了研究表征,得到了最佳MPS组装液浓度为1×10-4mol/L和最佳组装时间为6 h下的腐蚀电位、腐蚀电流密度、极化电阻和缓蚀率等结果.     

Self‐Assembled Monolayer Transistors

Self‐assembled monolayers of organic, conjugated molecules can be used as active components of field‐effect transistors. The length of the molecule can define critical device dimensions with high precision on the nanometer scale. Transistor effects on the molecular‐scale as well as in devices consisting of single active molecules have been demonstrated. The observed device performance indicates that such transistors might be useful for switching and amplifying electrical signals in logic circuits. Moreover, functionalizing the organic molecules reveals that different parts of the molecule can act as gate insulator or the active component of transistors. Such research might pave the way to molecular electronic applications.     

激光表面改性对金属材料表面耐蚀性能的影响

综述了金属材料表面激光改性的工艺方法和特点，及其对金属腐蚀行为的影响，提出了金属表面激光改性中存在的问题及相应的改进措施。     

曲轴模具的表面处理与耐蚀性能研究

采用多弧离子镀方法在曲轴模具4Cr5MoVSi1热作模具钢表面制备了Ti/CrN和Ti/TiN/Cr镀层,对比分析了两种镀层的物相组成、显微形貌和抗铝液腐蚀能力。结果表明,Ti/CrN镀层主要由Ti和CrN相组成,而Ti/TiN/Cr镀层主要由Ti、TiN和CrN相组成,两种镀层的表面形貌相似,都可见亮白色颗粒以及少量显微凹坑;Ti/CrN和Ti/TiN/Cr镀层的平均显微硬度分别为27.74和30.72 GPa,分别为基体的5.44和6.02倍;随着腐蚀时间延长,曲轴模具基体的铝液腐蚀深度逐渐增加,在腐蚀时间为120 min时达到0.18 mm,而在腐蚀时间120 min内,两种镀层都表现出了良好的抵御高温铝液腐蚀的能力,镀层表面未见明显腐蚀,镀层内部未见鼓起或者界面裂纹等缺陷存在。     

铝基超疏水表面的耐海水腐蚀性能研究

研究了喷砂和阳极氧化技术相结合,在铝合金表面构建合适的微米/纳米二级结构,并通过氟硅烷的修饰降低表面自由能,以制备铝基超疏水表面材料,并对表面的耐海水腐蚀性能进行了研究,研究表明,当采用100g/L硫酸、10g/L草酸、10g/L丙三醇作为电解液进行阳极氧化,孔洞孔径达200nm时,接触角达157°。模拟人工海水中的腐蚀实验,结果表明,超疏水表面材料的腐蚀速率比未经处理的空白试样缓慢一个数量级。     

超疏水镁合金表面的防黏附和耐腐蚀性能

通过盐酸刻蚀、氨水浸泡和疏水长链接枝,成功构建得到接触角达154°、滚动角为6°的超疏水镁合金表面。利用接触角测试、扫描电镜观察、红外光谱分析、防黏附和电化学实验等分别对超疏水镁合金表面的润湿性能、表面微结构与化学组成、防黏附行为以及耐腐蚀性能进行了考察。结果表明:盐酸刻蚀和氨水浸泡使得镁合金表面产生了微-纳复合结构,而硬脂酸修饰使疏水烃基长链通过化学键接枝到具有微-纳复合结构的镁合金表面。正是由于其特殊的表面微结构和化学组成,使得超疏水镁合金表现出良好的防黏附和耐腐蚀性能。     

锅炉受热面3种电弧喷涂层的抗高温腐蚀性能与机理

为了提高锅炉受热面的抗高温腐蚀性能,在电厂锅炉常用的Q235钢板表面分别电弧喷涂了PS45,FeCrA l,4Cr13涂层,比较研究了3种涂层的抗高温腐蚀性能与机理。结果表明:随腐蚀时间的增加3种涂层的腐蚀增重均逐渐增大,开始阶段(0~20 h)腐蚀速度相对较高,20 h后涂层表面腐蚀生成的氧化膜对高温腐蚀起抑制作用,实现了对基体的防护,腐蚀速度出现了不同程度的减缓;PS45涂层中Cr含量最多,喷涂过程中更易形成连续致密和稳定性较高的Cr2O3保护膜,表现出比FeCrA l,4Cr13涂层更优异的抗高温腐蚀性能。     

激光表面处理对金属基复合材料耐蚀性能的影响

综述了国内外有关激光表面处理改善金属基复合材料耐蚀性的研究现状,从激光表面熔凝、表面合金化以及表面熔覆等几个方面论述了激光表面处理对金属基复合材料耐蚀行为的影响规律和特点,并讨论了激光参数对金属基复合材料表面处理的影响.研究结果表明,激光表面熔凝可能导致某些金属间化合物和部分增强体分解,减少在复合材料组织中形成原电池从而加速材料腐蚀的机会;激光表面合金化是用激光将涂覆在复合材料表面少量的合金元素熔化,在快冷后形成不同于基体的耐蚀性较高的合金化表面层;激光表面熔覆则是在基体表面形成一层较厚的涂覆合金层,表面的合金层将基体与腐蚀介质隔绝开,从而提高材料的耐蚀性.利用激光表面处理改善金属基复合材料的耐蚀性是一种较为有效的方法.