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430不锈钢的社会需求量很大,然而容易腐蚀的缺点限制了其在高端产品中的应用。自组装技术是一种简单、环境友好的增强金属防腐性能的有效方法。硅烷因具有优异的防腐蚀性能和无毒性能,有望成为取代铬酸盐和磷酸盐的候选者之一。然而,硅烷在430不锈钢表面的自组装研究很少。因此,这项工作成为本人硕士论文研究内容。本论文利用动电位极化、电化学交流阻抗、FTIR-ATR测试、接触角、SEM、AFM及XPS等测试手段研究了烷基硅烷分子和氟代硅烷分子在430不锈钢表面的吸附行为和缓蚀作用。本论文的主要工作如下:1.以浸泡法在430不锈钢表面成功制备了正十二烷基三乙氧基硅烷(DTES)和1H,1H,2H,2H-全氟癸基三乙氧基硅烷(PFDS)自组装膜(SAMs)。FTIR-ATR测试表明DTES和PFDS通过形成Fe-O-Si化学键吸附在430不锈钢表面。静态接触角数据显示,PFDS SAMs表面的疏水性能比DTES SAMs表面的疏水性能强。动电位极化的实验数据显示,热碱前处理和含水溶剂有利于不锈钢表面形成更多的FeOOH基团;与15℃和40℃相比,25℃是达到硅烷分子在不锈钢表面吸附和解吸动态平衡的最佳温度;自组装时间为2h时,不锈钢表面形成的自组装膜较为致密;固化处理有利于形成更多的Si-O-Si键,得到更为致密的自组装膜,从而体现出优越的防腐蚀性能,这一点为SEM形貌分析所证实;DTES浓度为10mM时形成的SAMs最致密而PFDS浓度越大形成的SAMs越致密。极化测试、静态接触角以及AFM表面形貌分析显示,DTES和PFDS是阳极缓蚀剂,并且PFDS较DTES表现出更好的缓蚀效率和更强的疏水性能。2.430不锈钢基体分别经过四乙氧基硅烷(TEOS)溶液和Na2SiO3溶液的预处理后,浸泡在1H,1H,2H,2H-全氟癸基三乙氧基硅烷(PFDS)溶液中进行自组装,得到TEOS+PFDS和Na2Si03+PFDS两种430不锈钢间接自组装试样。动电位扫描和交流阻抗测试显示,与PFDS直接自组装膜相比,TEOS溶液预处理和Na2Si03溶液预处理,均有利于提高PFDS间接自组装膜的缓蚀性能,并且Na2SiO3溶液的效果更佳。XPS测试结果表明,430不锈钢基体经过TEOS溶液预处理和Na2Si03溶液预处理后,其表面形成的Si02膜层,提供了大量的Si-OH,有效的键合了PFDS水解的硅醇分子,从而增大了PFDS自组装分子的致密度;Na2Si03溶液预处理试样表面的Si-OH密度较TEOS溶液预处理试样表面的Si-OH更大,使得Na2SiO3+PFDS试样PFDS自组装分子的致密度更高,因而Na2Si03+PFDS试样的耐腐蚀性能更好。3.通过本论文上述研究证明:以环境友好型的正十二烷基三乙氧基硅烷(DTES)、1H,1H,2H,2H-全氟癸基三乙氧基硅烷(PFDS)在430不锈钢表面进行直接自组装,1H,1H,2H,2H-全氟癸基三乙氧基硅烷(PFDS)在经过四乙氧基硅烷(TEOS)和Na2Si03溶液预处理的430不锈钢表面进行间接自组装,都可以生成致密性良好的自组装膜并且具有较好的缓蚀效果:硅烷作为一种新型的钢铁缓蚀体系有望成为取代铬酸盐和磷酸盐的候选者之一。