镁合金AZ31水滑石/硅烷复合涂层耐蚀性增强研究

"AZ31镁合金表面通过共沉淀和水热法制备了水滑石(LDH)薄膜，并进一步采用浸泡法在LDH表面形成硅烷膜，以改善镁合金的耐蚀性。研究通过多种分析手段如SEM、XRD、XPS、FTIR等对涂层的结构、成分和疏水性能进行了深入研究，并通过电化学测试评估了耐蚀性能。结果显示，硅烷成功填充于水滑石涂层缝隙，实现疏水效果，有效阻止腐蚀介质对镁合金基体的侵蚀，显著提升涂层的耐蚀性。关键词涉及材料表面处理、镁合金、水滑石、硅烷改性和耐腐蚀性。" 本文是一篇关于镁合金表面改性处理的研究论文，主要关注的是提高AZ31镁合金的耐腐蚀性能。AZ31镁合金是一种常用的镁合金，广泛应用于航空、汽车和电子等领域，但其自然状态下易受腐蚀，因此需要进行表面处理以增强其抗腐蚀能力。 研究中采用了共沉淀和水热法制备了水滑石（Layered Double Hydroxide, LDH）薄膜，这是一种两性氢氧化物，具有层状结构，能够吸附和稳定各种离子，常用于金属表面改性。水滑石层状结构可以提供良好的附着力和保护屏障。随后，通过浸泡法在LDH薄膜上沉积硅烷，硅烷是一种常用的表面改性剂，能够与金属表面形成化学键合，提供额外的防腐保护。 通过扫描电子显微镜(SEM)观察，可以揭示涂层的微观结构和形态，确认硅烷是否均匀覆盖在水滑石表面。X射线衍射仪(XRD)用于分析涂层的晶体结构，以验证水滑石的形成以及硅烷改性后的结构变化。X射线光电子能谱(XPS)则用于分析涂层表面元素的化学状态，了解硅烷的结合情况。傅立叶红外光谱(FTIR)则可鉴定出硅烷分子的存在及其与基体的结合模式。 光学接触角测试仪用于评估涂层的疏水性，这是评价涂层防蚀性能的重要指标。疏水性好的涂层可以减少水分与基体的接触，降低腐蚀发生的可能性。电化学测试，如电位-时间曲线（Tafel曲线）、极化电阻和电化学阻抗谱(EIS)等，用来定量分析样品的耐腐蚀性能，评估改性涂层对镁合金的保护效果。 实验结果表明，硅烷成功地填充了水滑石涂层的空隙，形成了一层疏水性的复合涂层。这种涂层有效地阻止了腐蚀介质侵入镁合金基体，显著提升了材料的耐腐蚀性能。这一研究对于镁合金的表面防护技术提供了新的思路，具有重要的应用价值。