涂层/金属界面结构对涂层腐蚀防护性能的影响

摘要

涂层将金属与腐蚀介质隔开从而起到腐蚀防护作用。涂层在金属表面涂装后，因溶剂挥发而产生针孔、裂纹等，同时高分子链间还存在自由体积，给水、氧气及其他腐蚀性物质形成扩散通道，引起涂层下金属的腐蚀。　　本论文首先对文献中有关涂层吸水的影响因素、降低涂层吸水量的主要方法及原理等的研究进展进行了综述，提出了研究涂层/金属界面结构与性质对研究涂层腐蚀防护机理与性能具有重要的意义；而后提出在涂层与基体金属之间使用分子自组装技术构建界面层来研究涂层/金属界面的理论模型方法，并对自组装技术及自组装单层膜的进展及应用等进行了综述。接下来对应用于涂层体系性能评估的电化学方法主要是电化学阻抗法(EIS)的优势、该方法的发展状况及所存在的问题等进行了评述。　　本论文的研究工作主要分为两个部分：1)正十二硫醇做为界面层的研究；2)不同界面层影响的研究。　　在实验方法上使用了电化学阻抗法、Tafel极化曲线、阻抗-时间谱、x-射线光电子能谱等来表征自组装单层膜的防腐蚀性能；使用电化学阻抗方法、阻抗-时间谱来研究不同硫醇自组装界面层对涂层的腐蚀防护性能的影响，测定了各种不同体系的膜电阻、电荷传递电阻以及随着在电解质溶液中浸泡时间的延长不同体系阻抗和相位角的变化。　　本论文依据自组装技术作为构建界面层的方法，首先提出将自组装技术与涂层防腐结合，在涂层/金属界面以自组装的方法插入界面层，形成涂层/自组装单分子层/金属这一复合体系，建立起一种全新的研究涂层/金属界面的模型与方法，对涂层/金属界面的研究、降低涂层吸水性以及提高涂层对金属的防腐蚀性能都具有重大的意义。

目录

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符号说明

第一章前言

1.1降低涂层吸水量的主要方法及其原理研究进展

1.1.1降低涂层亲水性

1.1.2减少涂层中的自由体积

1.1.3截断水扩散通道

1.1.4减少水在涂层/金属界面的横向扩散

1.2分子自组装技术的研究进展

1.2.1自组装研究的发展简史

1.2.2分子自组装研究进展

1.2.3分子自组装技术在金属防腐蚀中的应用研究

1.2.4自组装技术在构造界面中的应用

参考文献

第二章电化学阻抗法在涂层防腐蚀性能测试中的应用

2.1电化学阻抗法的优势

2.2电化学元件的物理意义

2.3电化学阻抗谱解析与问题

2.3.1等效电路

2.3.2 Bode图谱解析

2.3.3 Nyquist复数平面图解析

参考文献

第三章实验方法

3.1电极制备

3.2环氧树脂涂层制备

3.3自组装单层的制备

3.4界面层的制备

3.5电化学测量

3.6 X-射线光电子能谱(XPS)

参考文献

第四章界面层的性质对Cu金属基体防护的影响

4.1正十二硫醇界面层的研究

4.2不同界面层影响的研究

参考文献

第五章结论

致谢

攻读学位论文期间发表论文