鎂合金表面超疏水涂層的制備及耐蝕性研究.pdf

1、作為先進(jìn)的結(jié)構(gòu)材料和功能材料，鎂合金因其具有質(zhì)量輕、獨(dú)特的物理和化學(xué)性能、鑄造性能等而在航空航天領(lǐng)域、汽車領(lǐng)域、冶金和能源工業(yè)等領(lǐng)域占有重要的位置。然而，較差的耐蝕性限制了鎂合金的廣泛應(yīng)用。因此，提高鎂合金的耐蝕性對(duì)其應(yīng)用前景具有重要意義。
　　本文以提高鎂合金的耐蝕性為主要目的，在鎂合金表面制備了四種復(fù)合涂層：(1)利用水熱法在鎂合金表面制備氫氧化鎂膜層，繼而通過浸泡在硬脂酸(SA)溶液中得到超疏水涂層；(2)利用共沉淀法和水熱

2、沉積法在鎂合金表面生成水滑石涂層，然后浸泡在硬脂酸溶液中得到超疏水涂層；(3)利用微弧氧化法(MAO)在鎂合金表面制備氧化膜層，然后浸泡在硬脂酸溶液中得到超疏水涂層；(4)采用共沉淀法和水熱沉積法在鎂合金表面制備水滑石涂層，之后浸泡在硅烷溶液中得到疏水的復(fù)合涂層。采用X射線衍射儀(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)、接觸角測試儀(CA)、X射線光電子能譜儀(XPS)、傅立葉紅外(FT-IR)來表征樣品表面的微觀形貌、結(jié)構(gòu)和元素成分；通過

3、電化學(xué)測試、浸泡試驗(yàn)以及析氫試驗(yàn)表征樣品的耐蝕性能及腐蝕行為。
　　SEM結(jié)果表明，通過SA改性后的三種超疏水涂層均是由致密的“花簇狀”結(jié)構(gòu)組成，涂層具有一定厚度；而硅烷改性的LDH涂層表面呈現(xiàn)“花狀”結(jié)構(gòu)。XRD、FT-IR及XPS實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，SA改性的三種疏水涂層其與基體都是化學(xué)結(jié)合，所使用的硅烷三甲氧基硅烷與基體也是化學(xué)結(jié)合。極化曲線圖表明， Mg/Mg(OH)2/SA超疏水涂層、LDH/SA1超疏水涂層、MAO/SA7h

4、超疏水涂層以及 LDH/PMTMS1-2復(fù)合涂層的腐蝕電流密度依次為1.715×10-6A·cm-2，3.4×10-10A·cm-2，5.36×10-8A·cm-2，8.48×10-9A·cm-2，依次比鎂合金基體降低了一、五、三、四個(gè)數(shù)量級(jí)。
　　腐蝕后的涂層形貌及結(jié)構(gòu)表征表明疏水膜層具有穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，可為基體提供長效保護(hù)。上述四種復(fù)合涂層具有較低的潤濕性，其表面微納米結(jié)構(gòu)可以拘禁大量空氣，在很大程度上阻擋了腐蝕性離子與涂層表面的