铝合金基沸石膜的制备及其耐腐蚀性能研究

来源 :中国民航大学 | 被引量 : 2次 | 上传用户:liuxuszkx
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MFI沸石具有化学稳定性好、机械强度大、耐高温、耐酸碱等特性,在铝合金防腐领域具有广阔的应用前景。目前研究中所制备的沸石膜重复性差且膜内晶粒结晶粗大。基于此,本论文采用原位水热法在阳极化铝合金表面制备细晶MFI沸石膜,以进一步提升MFI沸石膜的耐腐蚀性能,主要工作如下:(1)对1060、2024和7075铝合金多孔阳极氧化铝结构进行研究。在多个电流密度、不同电压、不同温度、不同电解液浓度条件下,通过调控阳极氧化时间,探索阳极氧化参数对多孔阳极氧化铝形貌和结构的影响。其中,1060铝合金的多孔阳极氧化结构最为规则有序,而2024和7075的多孔阳极氧化铝薄膜较差。针对1060、2024和7075铝合金及其多孔阳极氧化铝薄膜进行了腐蚀测试(0.5mol/L的NaOH溶液),结果表明,沸水煮过的多孔阳极氧化铝薄膜与铝合金的耐蚀性相当。(2)采用摩尔配比为0.16TPAOH:0.64NaOH:1TEOS:92H2O的溶胶液在1060、2024和7075铝合金及对应阳极氧化铝表面制备MFI沸石膜。结果表明,与非阳极化处理相比,在阳极化铝合金表面制备的MFI晶体尺寸更小,晶体间更加紧密,覆盖更加完全,耐蚀性更好(0.5mol/L的NaOH腐蚀介质)。进一步表征结合对应热力学分析表明,阳极化处理的铝合金表面具有较大的表面能,同时具有更复杂的表面结构和高的分形维数,这些能够有效减小沸石晶化过程中的临界晶核尺寸,从而产生具有“细晶”特点的沸石涂层,进一步提高涂层耐腐蚀性。晶化动力学研究表明,相比非阳极氧化铝合金,阳极化铝合金表面更易实现MFI沸石的晶化,结晶速度更快。
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