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题目:层层沉积法制备316L不锈钢表面氧化钛/聚苯胺防腐涂层

关键词:氧化钛;聚苯胺;耐蚀涂层;电化学聚合

  摘要



耐蚀涂层能够有效地保护金属材料使其免于因湿度、盐雾、氧化及长期暴露于环境或工业化学品而引起的降解腐蚀,它作为一道“屏障”能够有效隔绝化学药品或腐蚀性物质与金属间的接触进而有效地保护金属材料。考虑到传统的涂层材料自身的局限性及其所引起的环境问题等,研究新型的低廉高效多功能环境友好涂层材料用以满足不同工业领域的发展显得尤为迫切。大量的研究表明复合材料具有构成这种复合材料的单一组分无可比拟的优越性,有机-无机复合涂层材料通过协同组合单一组分的性能而赋予自身特有的功效,因此这些复合涂层材料正在日益引起人们的关注。

本文采用合成的氧化钛纳米粒子通过层层沉积法在316L不锈钢表面形成氧化钛钝化层以便进一步沉积聚苯胺涂层。通过扫描电镜、X射线衍射、傅里叶红外光谱对所得涂层的晶体结构及微观形貌进行了分析表征;采用交流电化学阻抗谱、塔菲尔曲线研究了复合涂层的电化学性能。

首先,以钛酸异丙酯作为前驱体,采用一种简捷的方法合成氧化钛纳米粒子,并通过提拉法在316L不锈钢表面沉积成膜,氧化钛涂层能够有效增强金属表面的耐蚀性能,且腐蚀电位与涂层的厚度有密切关系,但是当涂层达到一定厚度后,随着涂层厚度的继续增加,薄膜表面出现裂纹进而导致耐蚀性能的降低。

其次,在苯胺的硫酸溶液中,通过电化学聚合法在TiO2涂层的不锈钢表面沉积聚苯胺薄膜,并研究了硫酸浓度及沉积速率对薄膜形成过程的影响。

与单一氧化钛或聚苯胺涂层相比,氧化钛/聚苯胺复合涂层更能有效增强不锈钢基底的耐蚀性能。