活泼金属表面缓蚀自组装膜研究进展

金属表面缓蚀自组装膜技术是近年来发展起来的新型防腐蚀技术,其研究对象已逐渐由惰性金属(金、铂等)转化为常用活性金属及合金材料。本文综述了常用活性金属表面缓蚀自组装膜技术的研究现状,重点介绍了铜、铁、铝等金属材料表面涉及的缓蚀自组装体系,并对该领域研究中存在的主要问题进行了总结。     

430不锈钢表面GPTMS硅烷自组装膜的缓蚀性能

为了研究溶剂中水对430不锈钢表面γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(GPTMS)自组装膜缓蚀性能的影响,以无水乙醇及其与水的混合液(体积比4∶1)作溶剂,分别配制体积分数为1%的GPTMS溶液,并采用浸泡法在430不锈钢表面制备了GPTMS自组装膜。通过电化学测试,接触角测试及腐蚀形貌分析,研究了采用两种溶剂时GPTMS自组装膜对430不锈钢的缓蚀作用,探讨了两者对膜自组装行为及缓蚀性能的影响机理。结果表明:无水溶剂条件下得到的自组装膜更致密,其对430不锈钢在含氯离子溶液中的抗腐蚀性能更优异。     

环保型不锈钢着色新工艺及着色膜的性能

为了寻找一种环保、低温不锈钢着色新工艺,以钼酸铵为主着色盐,添加多种不同添加剂对不锈钢进行着色,通过正交试验优选着色工艺。通过控制着色时间,得到了金黄色、深红色、绿色、深绿色、黑色等多种色彩的着色膜。采用X射线能谱仪(EDAX)和扫描电子显微镜(SEM)等分析了着色膜的表面形貌和元素组成;通过电化学测试方法和机械摩擦法研究了着色膜的耐腐蚀性和耐磨性,并分析其机理。结果表明:着色膜致密、色泽光亮、鲜艳,主要成分为Mo O2,不锈钢着色后耐腐蚀性及耐磨性大幅提高;本工艺稳定、常温可操作,具有很好的应用前景。     

彩色超疏水不锈钢表面的制备

目的解决普通彩色不锈钢表面能高、易被污染的缺点,制备既有装饰效果又具有超疏水自清洁性能的彩色超疏水不锈钢表面。方法通过简单的化学蚀刻法在不锈钢表面建立微纳米尺度的二元微结构,在此基础上进一步由铬酸化学氧化法(INCO法)在不锈钢表面生成微纳米结构彩色膜,经全氟硅烷分子修饰后,最终获得低表面能类荷叶粗糙结构。通过着色曲线、扫描电镜、电子能谱分析仪以及接触角测试等手段研究了化学蚀刻前处理对不锈钢着色性能、微观结构、表面浸润性以及耐腐蚀性能的影响。结果蚀刻处理后,着色过程减缓,所着终点颜色有轻微改变,着色后表面保留了微纳米粗糙结构。由全氟硅烷分子修饰后,获得超疏水彩色不锈钢表面,水接触角为152.6°,其耐腐蚀性能较普通彩色不锈钢更为优异。结论成功制备了耐蚀彩色超疏水不锈钢表面。     

微机监控系统在不锈钢化学着色中的应用研究

根据控制电位差的原理和实际经验开发出具有自身特色的不锈钢表面着色微机监控系统。详细介绍该系统控制原理、传感器的确定,以及其软件设计特点与创新。结果表明:本系统可以有效地控制彩色不锈钢的颜色,克服不锈钢着色重现性差的问题,同时为研究温度,添加剂和不锈钢预处理等因素对不锈钢化学着色的影响提供了更加方便和可靠的研究手段。     

氧化430不锈钢膦酸自组装液的溶剂含水量对自组装膜耐点蚀性能的影响

为了弄清膦酸自组装液的溶剂含水量对自组装膜性能的影响,分别以无水乙醇及其与不同含量去离子水的混合液为溶剂配制了十四烷基膦酸自组装液,通过浸泡法在氧化430不锈钢表面制备自组装膜.利用接触角测试、极化曲线、电化学交流阻抗及扫描电镜(SEM)研究了不同溶剂条件下十四烷基膦酸自组装膜的耐点蚀性能.结果表明:随自组装时间延长,膦酸自组装膜覆盖度增大,接触角增加,自组装6h时得到的自组装膜最致密,接触角最大;溶剂中水有利于形成更致密的自组装膜,随着溶剂含水量增加,膜的耐点蚀能力增强.     

430不锈钢表面GPTMS/PFDS自组装双层膜的制备及缓蚀性能

在430不锈钢表面制备了γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(GPTMS)/全氟癸基三乙氧基硅烷(PFDS)自组装双层膜。采用傅里叶变换红外光谱、电化学测试、接触角和SEM研究了自组装膜的吸附及对不锈钢电极的缓蚀性能。结果表明,GPTMS/PFDS双层膜比GPTMS单层膜和PFDS单层膜具有更优异的抗腐蚀性能。     

溶剂中水对2024铝合金表面膦酸自组装膜缓蚀性能的影响

以无水乙醇以及无水乙醇和水的混合液作为溶剂,分别配制5mmol/L的十四烷基膦酸溶液,并采用浸泡法在2024铝合金表面制备了十四烷基膦酸自组装膜。根据接触角、动电位扫描、交流阻抗以及腐蚀形貌分析,研究了采用不同溶剂时十四烷基膦酸自组装膜对Harrison溶液中2024铝合金的缓蚀作用,探讨了溶剂中水对膜自组装行为及缓蚀性能的影响机理。     

植酸在 316 L 不锈钢表面的自组装及缓蚀性能研究

以浸泡法在化学氧化处理前后的316L不锈钢表面制备了植酸自组装膜,通过动电位扫描、SEM观察及FT-IR测试,研究了组装液pH与组装时间对植酸自组装膜吸附行为及耐蚀性能的影响。结果表明:植酸被成功地组装到316L不锈钢表面,并使其耐腐蚀性能大大提高。相比而言,化学氧化处理有利于形成更致密、更耐腐蚀的自组装膜。不经化学氧化处理时,植酸组装的最佳pH为6.90,最佳时间为12 h;而经化学氧化处理时,植酸组装的最佳pH也为6.90,但最佳时间缩短为4 h。     

医用 316L 不锈钢表面多巴胺 / BSA 复合膜缓蚀性能研究

目的研究医用316L不锈钢表面组装多巴胺/牛血清白蛋白分子(BSA)复合膜的缓蚀性能。方法采用浸泡法在医用316L不锈钢表面制备以多巴胺自组装膜为桥接层的多巴胺/BSA复合双层自组装膜,通过动电位扫描、交流阻抗测试,SEM,EDX等手段分析BSA组装液质量浓度对复合双层自组装膜吸附行为及耐蚀性能的影响。结果在合适的自组装条件下可获得具有缓蚀效果的复合双层膜。BSA质量浓度过高和过低均对缓蚀性能有不利影响,当BSA质量浓度为40 g/L时,复合双层膜对生理盐水环境中316L不锈钢取得最佳缓蚀效率,缓蚀效率由单层多巴胺的62.4%增加至83.9%。结论多巴胺成功嫁接BSA分子,使其吸附在不锈钢表面,和单层BSA吸附相比,其吸附量大大提高,表明对于316L不锈钢人体植入材料,可以利用多巴胺桥接BSA获得兼具生物活性和耐腐蚀性的改性表面。