銅基體上功能復(fù)合涂層的制備及腐蝕電化學(xué)行為研究.pdf

1、現(xiàn)在海洋開發(fā)時代的到來，海洋資源開發(fā)、海上運輸以及海港和海防建設(shè)等領(lǐng)域都需要大量的金屬，僅海洋工業(yè)一項，每年就消耗銅合金十萬噸以上。一般情況下，銅被列為耐腐蝕性金屬之一，因為其具有比氫更高的正電位(+0.35V)，不會發(fā)生氫的去極化作用。然而，隨著使用時間的推移，銅將受到不同程度的直接和間接損壞，通常損壞的形式包括腐蝕、斷裂，尤其是在惡劣的環(huán)境中很容易被侵蝕，如氯化物，硫化物等，這就限制了其廣闊的應(yīng)用前景。
　　 近年來，海洋貽

2、貝粘附蛋白新型生物粘合劑在潮濕的環(huán)境中仍具有很強(qiáng)的粘結(jié)力，這一發(fā)現(xiàn)引起了研究學(xué)者的興趣，關(guān)于這方面的文獻(xiàn)報道也很多。多巴胺(dopamine，DA，又名3-羥酪胺)作為下丘腦和腦垂體腺中的重要兒茶酚胺類神經(jīng)遞質(zhì)，在健康和疾病的控制、預(yù)防中起著重要的作用。而且具有高強(qiáng)度、高韌性和防水性，因此具有廣泛的應(yīng)用前景?；诙喟桶芬陨系奶匦裕疚闹饕枚喟桶坊鶊F(tuán)上的兒茶酚基吸附在銅基體上，再通過溶液浸泡法吸附十一巰基十一烷酸(MUA)單層膜和十一

3、巰基十一烷酸(MUA)/十二硫醇(SH)復(fù)合膜。通過X射線衍射、掃描電子顯微鏡、接觸角測試、動電位極化曲線和電化學(xué)阻抗譜等手段來表征該復(fù)合涂層的結(jié)構(gòu)和性能。研究發(fā)現(xiàn)，MUA膜的吸附使得涂層更加的致密，抗腐蝕性能也比純銅和吸附有單一聚多巴胺膜的要好很多。更主要的是，從動電位極化曲線圖中看出，十一巰基十一烷酸(MUA)/十二硫醇(SH)復(fù)合膜比單一的MUA膜的極化電流密度要低，而且出現(xiàn)了一個很大的平臺，這更說明了其抗腐蝕性能好。
　　

4、 針對前期多巴胺協(xié)助十二硫醇涂層的接觸角很難提高的問題，采用電化學(xué)沉積技術(shù)在銅基體上沉積上一層微納米銅來構(gòu)建表面粗糙度，并研究了溫度、濃度、電壓以及N2的通入對微納米銅表觀形貌的影響。采用溶液浸泡法在上述修飾后的粗糙表面上吸附了多巴胺協(xié)助十二硫醇復(fù)合膜，修飾后的表面表現(xiàn)出了超疏水性。測試表明，微納米銅的加入改變了超疏水表面的形貌，使得涂層更加地致密。接觸角測試表明，該表面在空氣中暴露35天，其接觸角沒有太大的波動；在模擬海水中浸泡35

5、天其接觸角只有輕微的下降，這表明了該超疏水表面在空氣中和模擬海水中的穩(wěn)定性較好。通過電化學(xué)阻抗譜研究了該超疏水表面在3.5Wt.％NaCl溶液中腐蝕電化學(xué)行為，測試表明：超疏水涂層的抗腐蝕性能要優(yōu)于疏水涂層。該超疏水表面在3.5Wt.％NaCl溶液中的耐蝕性能，結(jié)果表明：當(dāng)浸泡時間延長到35天，僅有少量腐蝕產(chǎn)物產(chǎn)生，但其阻抗值還是明顯高于純銅基體的。所以，利用電沉積方法構(gòu)造的微納米銅結(jié)構(gòu)能夠有效地保護(hù)銅基體免受海水中Cl-的侵蝕。