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随着社会现代化进程的不断加快,我国对金属材料的需求十分旺盛。但是,因其服役环境复杂,经常伴随腐蚀的发生,对于安全生产造成了严重危害。因此,金属材料的腐蚀防护受到了许多研究人员的关注。在众多金属材料中,Q235钢是一种应用较为广泛的低碳合金钢,因其具有良好的延展性和机械强度等性能,常用于建筑、交通和机械设备等领域。目前,国内外对于钢铁材料的腐蚀防护主要采用镀铬和镍等无机涂层技术,但均存在明显的局限性。因此,开展一些新的钢铁材料防腐蚀技术的研究十分必要。近年来,导电高分子聚吡咯(Polypyrrole,PPy)因其无毒、稳定性良好和具有氧化还原能力等优点,被逐步用于金属腐蚀防护的研究。本文主要通过调控PPy的制备工艺,研究其对Q235钢的防腐蚀能力的影响,主要工作如下:(1)采用电化学恒电流沉积法,通过调节掺杂剂十二烷基苯磺酸(dodecylbenzene sulfonic acid,DBSA)的浓度(0.02~0.18 M),在Q235钢表面电聚合了PPy膜层,研究掺杂浓度对PPy膜层的性能影响。SEM表征分析可知,不同掺杂浓度下制备出的PPy膜层均呈现经典的“花椰菜”形貌,掺杂浓度为0.14 M时制备的样品D-PPy-4其膜层较为致密,团簇颗粒间隙较小。电化学测试结果表明,样品D-PPy-4具有较好的防腐蚀能力;在此基础上,进一步调节沉积电流密度(3.0~9.0 m A/cm~2)制备PPy膜层,沉积电流密度为7.0 m A/cm~2时制备的PPy膜层,其团簇颗粒的形状比较完整,膜层较为平滑。经过电化学测试表明,该样品表现出良好的防腐蚀能力。在DBSA浓度为0.14 M、沉积电流密度为7.0 m A/cm~2时,制备的PPy膜层具有最小的腐蚀速率:0.083 mm/y,相比于Q235钢(1.64 mm/y),腐蚀速率降低了约20倍。(2)在确定掺杂剂浓度及沉积电流密度的基础上,以0.14 M DBSA、0.1 M吡咯(Pyrrole,Py)及不同浓度的缓蚀剂钼酸钠(0.01、0.05、0.10 M)作为电解液,在Q235钢上制备出PPy膜层。钼酸钠浓度为0.05 M时,制备的样品Mo-PPy-2其膜层团簇颗粒大小均一、规整致密,而且PPy团簇颗粒的粒径也相对较小。经过孔隙率公式的计算,该样品具有最小的孔隙率,其值为:3.32×10-4。电化学测试结果表明,系列样品的腐蚀电位,相比于Q235钢(-0.835 V)明显提升,均超过-0.2 V。样品Mo-PPy-2具有最小的腐蚀电流密度:3.22μA/cm~2,其腐蚀速率为0.037 mm/y,相比于Q235钢,腐蚀速率降低了约44倍,对Q235钢表现出良好的防腐蚀能力。(3)采用机械涂敷的方法,在Q235钢以及PPy/Q235样品表面制备出单层EP/Q235、PU/Q235和双层EP/Mo-PPy/Q235、PU/Mo-PPy/Q235复合样品。通过电化学测试发现,双层EP/Mo-PPy/Q235、PU/Mo-PPy/Q235样品的耐蚀性分别优于单层EP/Q235、PU/Q235样品。其中,双层EP/Mo-PPy/Q235复合样品在浸泡20天后,仍具有相对较小的腐蚀速率:0.205 mm/y。盐雾腐蚀实验分析可知,样品EP/Mo-PPy/Q235的腐蚀坑深度最小为47.48μm,表现出良好的耐腐蚀性。