鎂合金微弧氧化陶瓷層表面有機(jī)導(dǎo)電涂層的制備及性能研究.pdf

1、分類號UDC密級學(xué)號1108050312碩士學(xué)位論文碩士學(xué)位論文鎂合金微弧氧化陶瓷層表面有機(jī)導(dǎo)電涂層的制備及性能研究鎂合金微弧氧化陶瓷層表面有機(jī)導(dǎo)電涂層的制備及性能研究孫海榮孫海榮學(xué)科門類：類：工學(xué)學(xué)科名稱：稱：材料材料科學(xué)與工程科學(xué)與工程指導(dǎo)教師：師：李均明李均明副教授副教授申請日期：期：2014年3月（鎂合金微弧氧化陶瓷層表面有機(jī)導(dǎo)電涂層的制備及性能研究）孫海榮西安理工大學(xué)摘要I論文題目：論文題目：鎂合金微弧氧化陶瓷層表面有機(jī)導(dǎo)電涂

2、層的制備及性能研究鎂合金微弧氧化陶瓷層表面有機(jī)導(dǎo)電涂層的制備及性能研究學(xué)科名稱：學(xué)科名稱：材料科學(xué)與工程材料科學(xué)與工程研究生：生：孫海榮孫海榮簽名：簽名：指導(dǎo)教師：指導(dǎo)教師：李均明李均明副教授副教授簽名：簽名：摘要微弧氧化陶瓷層能夠顯著提升鎂合金基體的耐蝕與耐磨性，實(shí)現(xiàn)對合金部件的有效防護(hù)，但其以氧化物為主的陶瓷層顯著降低了金屬基體的表面導(dǎo)電性，尤其使在特定環(huán)境下應(yīng)用的部件無法消除靜電等作用的干擾；有機(jī)導(dǎo)電涂層是一種以有機(jī)物為基體，導(dǎo)電

3、填料為增強(qiáng)體的復(fù)合材料，它兼具了高耐蝕性和良好導(dǎo)電性。因此，將兩者復(fù)合后，有機(jī)導(dǎo)電涂層不僅可以實(shí)現(xiàn)表面導(dǎo)電，而且能夠封閉微弧氧化陶瓷層的孔隙，增強(qiáng)耐蝕性。本文以導(dǎo)電性能優(yōu)良的石墨顆粒為導(dǎo)電填料，環(huán)氧樹脂為膠黏劑，分別采用共混法和液料涂覆來制備有機(jī)導(dǎo)電涂層；研究了石墨顆粒的含量、粒徑大小、膠黏劑體系和稀釋劑的比例及助劑的種類和含量等因素對有機(jī)涂層導(dǎo)電性能的影響；采用SEM觀察導(dǎo)電涂層的微觀形貌，著重探討填料在膠黏劑中的分布狀態(tài)及其對導(dǎo)電機(jī)

4、制的影響；通過電化學(xué)測試、浸泡實(shí)驗(yàn)研究了導(dǎo)電涂層的耐蝕性能，采用劃格法對其結(jié)合力進(jìn)行表征。結(jié)果表明：采用共混法制備的導(dǎo)電涂層當(dāng)石墨顆粒的含量為69.2vol.%、粒徑為5μm、膠黏劑體系和稀釋劑的比例為7：9時(shí)導(dǎo)電性能最佳，方阻約為0.39kΩ□；在低石墨含量的環(huán)氧樹脂中添加偶聯(lián)劑可以改善導(dǎo)電顆粒在有機(jī)涂層中的分散性，其中鈦酸酯偶聯(lián)劑的偶聯(lián)效果好于硅烷偶聯(lián)劑，但當(dāng)石墨顆粒含量較高時(shí)，其作用不僅明顯減弱，而且還會作為非導(dǎo)電物質(zhì)使涂層導(dǎo)電性

5、下降；涂層的導(dǎo)電機(jī)理主要為隧道效應(yīng)、無限網(wǎng)鏈效應(yīng)以及非導(dǎo)電體系的尺寸大小。另一方面，使用液料涂覆制備的導(dǎo)電涂層當(dāng)石墨在溶劑中的含量為40vol.%、石墨粒徑為1.3μm時(shí)涂層的導(dǎo)電性最佳，方阻為0.25kΩ□。此外，極化曲線測試結(jié)果表明導(dǎo)電涂層的腐蝕電位為0.445V，高于微弧氧化陶瓷層，腐蝕電流達(dá)到了105數(shù)量級，說明其電化學(xué)耐蝕性顯著增強(qiáng)，浸泡實(shí)驗(yàn)表明導(dǎo)電涂層在堿性和中性溶液中耐蝕性良好，在酸性溶液下耐蝕性較差；附著力測試表明，導(dǎo)電