【正文】 )，阻抗測(cè)量原本是電學(xué)中研究線性電路網(wǎng)絡(luò)頻率響應(yīng)特性的一種方法，引用到研究電極過(guò)程，成了電化學(xué)研究中的一種實(shí)驗(yàn)方法。一般說(shuō)來(lái)，自腐蝕電流和金屬的腐蝕速率間有著直接的聯(lián)系，自腐蝕電流越大，金屬的腐蝕速率越大。通過(guò)對(duì)研究電極開(kāi)路電位的測(cè)量，可以了解其平衡電極電勢(shì)隨時(shí)間的變化情況。采用三電極體系，輔助電極為鉑電極，參比電極為飽和甘汞電極。不少文獻(xiàn)報(bào)道了將線性極化、交流阻抗、塔菲爾曲線等電化學(xué)測(cè)試方法應(yīng)用于鈍化膜層的耐蝕性能比較和腐蝕機(jī)理研究。 S3700N掃描電子顯微鏡 BTSPS硅烷膜層的電化學(xué)性能測(cè)試電化學(xué)測(cè)試方法具有客觀、準(zhǔn)確、快捷的優(yōu)點(diǎn)，是腐蝕研究工作者值得信賴(lài)的評(píng)估手段。 GX71金相顯微鏡掃描電子顯微鏡（scanning electron microscope），簡(jiǎn)稱(chēng)掃描電鏡（SEM）。 BTSPS硅烷膜層的形貌表征本論文采用光學(xué)金相顯微鏡（）和掃描電子顯微鏡（）對(duì)膜層形貌進(jìn)行觀察分析。由圖可見(jiàn)，BTSPS硅烷出現(xiàn)最大水解的時(shí)間大概在10小時(shí)左右。為了解BTSPS硅烷的水解情況，試驗(yàn)中使用電導(dǎo)率儀對(duì)溶液的電導(dǎo)率進(jìn)行測(cè)試。 主要實(shí)驗(yàn)儀器及設(shè)備儀器設(shè)備名稱(chēng)規(guī)格及型號(hào)作用電化學(xué)綜合測(cè)試系統(tǒng)LK98C電化學(xué)測(cè)量電位、極化曲線、交流阻抗等掃描電子顯微鏡S3700N觀察分析試樣表面形貌及化學(xué)成分金相顯微鏡GX71觀察試樣表面形貌磁力攪拌機(jī)GL3250C機(jī)械攪拌溶液實(shí)驗(yàn)室PH計(jì)FE20測(cè)量溶液PH值電導(dǎo)率儀SG7測(cè)量溶液的電導(dǎo)率鹽霧腐蝕試驗(yàn)箱FQY025對(duì)試樣進(jìn)行鹽霧實(shí)驗(yàn)電熱鼓風(fēng)干燥箱CSIOI2型干燥試樣 BTSPS 硅烷溶液的配制雙[γ(三乙氧基硅)丙基]四硫化物（BTSPS）硅烷溶液配制的具體過(guò)程如下：溶液配比為： 乙醇：去離子水：BTSPS=90:5:5（體積比），總體積100ml。4）采用電化學(xué)工作站及室內(nèi)加速試驗(yàn)方法進(jìn)行BTSPS硅烷膜層的耐蝕性測(cè)試。并借助掃描電鏡、電化學(xué)交流阻抗譜和動(dòng)電位極化等手段對(duì)膜層的結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行物理和電化學(xué)表征，對(duì)膜層的耐蝕性能進(jìn)行評(píng)價(jià)。 近年來(lái)，硅烷化技術(shù)雖然已取得很大的發(fā)展，但仍不能滿足要求。Zucchi F等[24]將WE43鎂合金浸漬于稀釋的硅醇溶液中，在100℃下固化1 h，得到了具有長(zhǎng)碳鏈的硅烷保護(hù)膜，膜層與基體結(jié)合牢固。無(wú)官能團(tuán)硅烷單純防護(hù)性能好，缺點(diǎn)就是對(duì)外涂層的附著力較差，不如帶有官能團(tuán)的硅烷，為了彌補(bǔ)這一缺陷，研究者們結(jié)合以上兩類(lèi)硅烷的優(yōu)點(diǎn)，開(kāi)發(fā)出了兩步法成膜工藝[20]( Two Step)，得到了雙層膜，該膜層既有很好的耐蝕性,又與有機(jī)涂層有較好的結(jié)合力。這是因?yàn)楣柩蹑I–Si–O–Si–是不穩(wěn)定的，能夠逐漸重新水解為硅醇–Si–OH，而羥基是親水基團(tuán)，隨著浸泡時(shí)間的變長(zhǎng)，水解的持續(xù)，所生成的羥基越來(lái)越多，導(dǎo)致水和電解質(zhì)滲入金屬界面，最終致使硅烷膜層的防腐蝕功能喪失。當(dāng)經(jīng)過(guò)硅烷化處理的電極浸泡在電解質(zhì)溶液中時(shí)，硅烷膜能起到阻擋層的作用，降低電解質(zhì)、水、氧分子向金屬界面區(qū)域滲透。 a b 金屬表面上硅烷成膜過(guò)程的示意圖。該理論認(rèn)為首先與硅相連的–Si–O–R基水解成–Si–OH，其次–Si–OH之間脫水縮合成低聚硅氧烷–Si–O–Si–，再次低聚物中的Si–OH與基材表面上的–OH形成氫鍵，最后在加熱固化過(guò)程中伴隨脫水反應(yīng)硅醇與基材形成共價(jià)鍵–Si–O–Me。硅烷處理過(guò)程所依據(jù)的基本原理[1516]就是硅烷和金屬氧化物的反應(yīng)以及硅烷自身的縮聚反應(yīng)。近年來(lái)，環(huán)氧類(lèi)、聚酯類(lèi)、環(huán)氧一聚酯類(lèi)粉末涂層也已經(jīng)在鎂合金上取得了很好的效果[14]。由于水分和空氣會(huì)導(dǎo)致涂層中孔隙的形成，因此，在進(jìn)行有機(jī)涂層處理前，必須對(duì)金屬表面進(jìn)行徹底的除水和除氣處理。在進(jìn)行有機(jī)涂層處理前必須保證鎂合金表面干凈、無(wú)污染，且沒(méi)有氧化物存在，因此有必要對(duì)鎂合金進(jìn)行必要的清洗和預(yù)處理。但是想通過(guò)電鍍工藝在鎂合金表面獲得一層良好的金屬涂層卻非常難，因?yàn)椋孩冁V合金的化學(xué)性質(zhì)十分活潑，鎂合金表面會(huì)迅速形成一層疏松多孔的氧化物膜層，阻礙了沉積的金屬與鎂合金基底間形成結(jié)合力良好的金屬一金屬鍵；②鎂在溶液中與其它金屬離子間發(fā)生十分強(qiáng)烈的置換反應(yīng)，而置換反應(yīng)生成的膜層卻疏松且無(wú)結(jié)合力；③鎂合金表面的第二相（如稀土相、晶間化合物等）與鎂基體相有著不同的電化學(xué)特性，可能導(dǎo)致沉積不均勻；④鎂合金鑄件基底表面的孔隙和夾雜物可能導(dǎo)致膜層孔隙率增加；⑤由于金屬涂層的電極電位遠(yuǎn)大于鎂合金基體的電極電位，因此金屬涂層必須確保致密完整無(wú)孔隙，否則任何一處通孔都會(huì)由于大的腐蝕電流而產(chǎn)生嚴(yán)重的電化學(xué)腐蝕。當(dāng)鍍液中的鎳離子濃度降低時(shí)，必須對(duì)鍍液補(bǔ)充鎳離子，此時(shí)只能添加用氫氟酸溶解的堿式碳酸鎳溶液，這會(huì)使得化學(xué)鍍液中的氟離子濃度越來(lái)越高，使得鍍液的 pH 值降低。（4）金屬鍍層金屬涂層的最大特點(diǎn)是能極大的改善和提高鎂合金表面的耐腐蝕性和耐磨損性能，并可以改善鎂合金表面的可焊性和電導(dǎo)率，同時(shí)還可以增強(qiáng)表面裝飾效果。通過(guò)高溫、等離子體、激光束、電弧等能量形式產(chǎn)生氣體原子、分子等在鎂合金表面沉積成固態(tài)薄膜，這層膜結(jié)合力比較差并且不均勻。這些孔隙很容易在酸性或有氯離子存在的腐蝕介質(zhì)條件下發(fā)生孔蝕，從而降低膜層的防護(hù)性能。通過(guò)等離子微弧陽(yáng)極氧化所形成的氧化膜厚度可達(dá) ～30μm，且厚度隨處理的電流密度和處理時(shí)間的增加而增厚。陽(yáng)極氧化技術(shù)的陰極一般為反應(yīng)槽體或不銹鋼板。但是無(wú)鉻轉(zhuǎn)化膜存在膜層不夠致密，膜層較薄，保護(hù)性能差，膜層的自我修復(fù)能力差等缺點(diǎn)。通過(guò)化學(xué)轉(zhuǎn)化膜處理，可以在鎂合金鍍件表面形成一層由金屬氧化物和金屬鹽構(gòu)成的保護(hù)膜。近年來(lái)，隨著各種加強(qiáng)鎂合金耐腐蝕性的先進(jìn)生產(chǎn)工藝、表面處理新工藝等不斷出現(xiàn)，鎂合金的腐蝕與防護(hù)技術(shù)的研究向前邁了一大步。（四）、晶間腐蝕：鎂合金一般對(duì)晶間腐蝕不敏感，腐蝕不能夠沿著晶界發(fā)展。通常情況下，陰極可能是外部與鎂合金相接觸的其它金屬部件，也可能是合金元素或雜質(zhì)元素，它們與鎂合金基體形成原電池，誘發(fā)電極反應(yīng)，產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕。鎂及鎂合金由于其自身性能非?；顫?，極易在表面形成疏松多孔的 Mg(OH)2或者 MgO 薄膜，這層薄膜對(duì)鎂合金基體的保護(hù)性能很弱，使得鎂合金的耐蝕性較差，這嚴(yán)重制約了鎂合金的廣泛應(yīng)用。鎂是地球上儲(chǔ)存最豐富的元素之一，%，是繼氧、硅、鋁、鐵、鈣之后地殼中第六位富有的元素[3]。表面技術(shù)能夠用來(lái)制備本體材料難以獲得的特殊表面層，使本不具有耐蝕、耐磨性能的材料獲得優(yōu)異的耐腐蝕性能和耐磨損性能，乃至其它一些物理、化學(xué)性能，如阻尼性能、釬焊性能等，從而充分發(fā)揮材料的潛力，大幅度拓寬材料的應(yīng)用領(lǐng)域。重慶科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 目錄鎂合金表面BTSPS有機(jī)硅烷膜層的制備及耐蝕性研究畢業(yè)論文 目錄摘 要 IABSTRACT II1 緒 論 1 1 1 2 3 5 5 7 7 82 實(shí)驗(yàn)材料及方法 9 9 過(guò)程及過(guò)程 10 BTSPS 硅烷溶液的配制 10 10 BTSPS硅烷膜的制備 11 BTSPS硅烷膜層的形貌表征 11 BTSPS硅烷膜層的電化學(xué)性能測(cè)試 12 BTSPS硅烷膜層的耐鹽霧試驗(yàn) 143 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論 16 16 BTSPS硅烷膜層OM形貌觀察 16 BTSPS硅烷膜層SEM形貌觀察 17 BTSPS硅烷膜層EDS分析 18 19 19 20（EIS）曲線 21 234 結(jié) 論 24參考文獻(xiàn) 25致 謝 27附 件 重慶科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 緒論1 緒 論材料科學(xué)的發(fā)展是推動(dòng)人類(lèi)文明車(chē)輪前進(jìn)的重要?jiǎng)恿ΓF(xiàn)代高新技術(shù)的興起及發(fā)展，對(duì)材料提出了日益苛刻的性能要求。為提高零件的使用壽命，國(guó)內(nèi)外均努力研究提高零件表面性能的新技術(shù)和新工藝。然而對(duì)鎂合金的研究深度以及開(kāi)發(fā)應(yīng)用范圍遠(yuǎn)不及鋁合金廣泛，這主要是由于鎂的本征化學(xué)特性活潑(25℃下鎂合金的標(biāo)準(zhǔn)電極電位E0=)，耐腐蝕性差，因此研究開(kāi)發(fā)高效的鎂合金表面處理工藝，以達(dá)到工程應(yīng)用的性能要求，是現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展具有重要戰(zhàn)略意義的課題，已引起國(guó)內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注。例如：具有較小的密度；而且具有很高的比強(qiáng)度和比剛度；機(jī)械加工性能良好；具有很好的熱成型性；鑄造性能優(yōu)越；具有良好的吸震性能和阻尼性能；電磁屏蔽性能良好；具有優(yōu)良的導(dǎo)熱性能和導(dǎo)電性能；可回收再加工；具有超導(dǎo)特性以及儲(chǔ)氫性能等。電化學(xué)腐蝕是鎂合金腐蝕的主要方式，在中性、堿性環(huán)境中，電化學(xué)腐蝕的原理如下（11）： Mg