聚吡咯薄膜在Q235钢表面的电化学恒电流沉积及其防腐蚀性能研究

来源 :西南交通大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:mnbvcxzxzh
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
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。
其他文献
学位
学位
复制缺陷型病毒不能在宿主体内复制,用其制备的疫苗不仅能够诱导宿主体液免疫和细胞免疫应答,还具有较好的安全性。本研究旨在构建一种利用琥珀正交系统制备复制缺陷型病毒的新平台。首先构建携带琥珀终止密码子(TAG)和EGFP报告基因的质粒(pTAG-EGFP),然后以质粒pAcBac1.tR4-MbPyl为模板,利用PCR方法扩增正交氨酰tRNA合成酶/tRNA片段(aaRS/tRNA)并克隆至不同载体中
铝合金作为当前国际上使用最广泛、最重要的工程合金之一,因其具有高比强度、低密度等优良特性而广泛应用于汽车、动车车体及飞机机身结构设计领域。然而,目前关于铝合金材料在不同应变率和温度以及二者耦合条件作用下的塑性流动响应、本构关系以及微结构演变这三方面的工作还有待完善和系统地研究。因此,不论是从材料塑性变形机理的揭示还是从工程结构的设计角度出发,都十分有必要在较宽的应变率和温度范围内对铝合金的力学性能
学位
随着我国城市群发展建设的逐步深入,轨道交通也实现了跨越式发展,运营模式由单一方式相对独立的运营管理向多方式综合运营管理方向转变,逐步形成了服务于城市群的区域轨道交通系统。轨道交通系统运营涉及部门多、人员设备及组织过程复杂,同时受限于空间布局和较高的客流密度。此外,轨道交通系统在日常运营过程中受到突发应急事件影响,产生应急客流,往往会造成轨道交通网络局部拥塞、运输效率低下甚至丧失运能等应急状况,客流
学位
传统生产调度的研究通常集中在确定性环境下,与问题有关的数据均是提前可知的。而实际生产调度中,存在工件的加工时间随其开始加工时刻变化而变化的现象,类似这样的生产调度问题被称作“具有工时恶化效应的生产调度问题”。另一方面当前生产调度的经济指标与自然环境的关系不断变化,资源和能源的合理利用以及分配对企业的生存和可持续发展至关重要。改进传统生产管理方式,利用现代化调度技术合理利用以及分配调度资源,实现能耗
车轴轮座过盈配合部位的微动疲劳损伤,是车轴失效的主要因素之一。运营一定里程的铁路轮轴在退轮检修时偶尔会发现微动疲劳裂纹。为保证含微动裂纹的漏检车轴能正常运行至五级修里程(120万km),需完成微动疲劳裂纹的扩展寿命预测,即论证裂纹扩展至车轴失效时的运营里程。针对上诉需求,本文开展了铁路车轴轮座微动疲劳裂纹扩展的仿真研究。首先,对失效车轴进行取样观察,获得了车轴轮座部位的轮廓变化以及微动疲劳裂纹的基
在液压换向阀的应用中,存在偏远地区设备和便携式设备受能源限制、医疗生化分析仪器和海空特种装置等精密系统对温升敏感等特殊工况,采用多稳态电磁换向机构是有效的解决措施之一。但机构较快的换向速度使得阀口关闭时间较短,管路产生液压冲击,影响元器件使用寿命和系统可靠性,可通过磁流变阻尼装置产生可控阻尼力调节阀口关闭速度。以三位四通液压换向阀为基础,提出一种三稳态电磁换向机构,辅以内绕型“剪切-阀”式磁流变阻