硅烷化处理对钴铬合金防腐蚀性能的影响

论文摘要

目的：研究在不同硅烷水解pH值和电沉积时间下制备的DTMS硅烷膜对钴铬合金防腐蚀性能的影响。材料和方法：根据不同硅烷水解PH值（4-6）和电沉积时间（10-20min）将钴铬合金试件30个随机分入9个实验组和1个空白对照组,用-0.8v阴极电位沉积技术在试件表面沉积制备硅烷膜,并采用电化学腐蚀法模拟在口腔环境下对沉膜前后钴铬合金的自腐蚀电位、自腐蚀电流密度进行测试。结果：1.拉曼光谱图可观察到--Si-O-Si-、-OCH3-.-CH3-、-CH2-、-SiOH-、-SiOC-等硅烷膜所含基团的伸缩振动峰。电子扫描显微镜显示试件表面电沉积所制得的硅烷膜结构较为致密均匀,当浸泡于人工唾液2周后成膜试件表面无明显变化,而未成膜试件表面则可见到大量黑色腐蚀产物和腐蚀坑。2.电化学腐蚀分析软件显示,硅烷化处理组的自腐蚀电位高于对照组,自腐蚀电流密度均低于对照组,差别有统计学意义（P<0.05）。3.当电沉积时间一定时,不同的硅烷水解pH组之间的自腐蚀电位、自腐蚀电流密度有显著差别（P<0.05）,自腐蚀电位pH4组>pH5组>pH6组,自腐蚀电流密度pH4组<pH5组<pH6。4.当硅烷水解pH一定时,不同的电沉积时间组之间的自腐蚀电位、自腐蚀电流密度有显著差别（P<0.05）,自腐蚀电位15min组>20min组>10min,自腐蚀电流密度15min组<20min组<10min。5.硅烷化处理组4-15（硅烷水解pH=4,电沉积时间T=15min）和其余组的自腐蚀电位、自腐蚀电流密度的差别有统计学意义（P<0.05）,其自腐蚀电位均高于其余组,自腐蚀电流密度均低于其余组。结论：1.采用阴极电位沉积技术可在钴铬合金表面形成较为致密、均匀的硅烷膜,其显著提高了钴铬合金的防腐蚀性能。2.硅烷水解pH和电沉积时间对硅烷化处理后钴铬合金的防腐蚀性能影响较大。在DTMS硅烷水解pH为4,电沉积时间为15min的硅烷化处理条件下,钴铬合金的防腐蚀性能相对较好。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 缩略语
• 目录
• 第一章 前言
• 第二章 实验材料与方法
• 2.1 实验材料与性状
• 2.1.1 实验材料
• 2.1.2 主要材料性状
• 2.1.2.1 钴铬合金
• 2.1.2.2 DTMS
• 2.1.2.2 人工唾液
• 2.1.2.3 碱液
• 2.2 实验仪器
• 2.3 实验方法
• 2.3.1 硅烷化处理技术
• 2.3.2 电化学辅助沉积法
• 2.3.3 拉曼光谱法
• 2.3.4 扫描电子显微镜测试法
• 2.3.5 X射线能谱分析仪测试法
• 2.3.6 金属腐蚀电化学测试法
• 第三章 钴铬合金表面DTMS硅烷膜的制备
• 3.1 实验
• 3.1.1 钴铬合金试件的制备
• 3.1.2 试件处理
• 3.1.3 硅烷溶液的配置
• 3.1.4 硅烷膜的制备
• 3.1.5 硅烷膜的观察
• 3.2 结果
• 3.2.1 硅烷膜的拉曼光谱图
• 3.2.2 硅烷膜的电镜图
• 3.2.3 硅烷膜的能谱分析
• 3.3 讨论
• 3.3.1 钴铬合金表面前处理对成膜的影响
• 3.3.2 硅烷水解溶液的pH对成膜的影响
• 3.3.3 电沉积时间对成膜的影响
• 3.3.4 其他因素对成膜的影响
• 3.4 本章小结
• 第四章 硅烷化处理对钴铬合金防腐蚀性能的影响
• 4.1 实验
• 4.1.1 试件成膜前后的电化学腐蚀测试
• 4.1.2 试件腐蚀形貌观察
• 4.2 结果
• 4.2.1 电化学腐蚀测试结果
• 4.2.2 腐蚀前后表面形貌
• 4.3 数据处理
• 4.4 讨论
• 4.4.1 硅烷试剂的选择对钴铬合金防腐蚀性能的影响
• 4.4.2 硅烷化处理对钴铬合金防腐蚀性能的影响
• 4.4.3 硅烷溶液的pH对钴铬合金防腐蚀性能的影响
• 4.4.4 电沉积时间对钴铬合金防腐蚀性能的影响
• 4.4.5 不同硅烷水解pH和不同电沉积时间的共同影响
• 4.4.6 其他因素的影响
• 4.5 本章小结
• 第五章 结论
• 参考文献
• 综述
• 参考文献
• 致谢