2A12-T6铝合金表面双-(γ-三乙氧基硅丙基)四硫化物薄膜的特性

采用傅立叶变换红外光谱分析了2A12-T6铝合金表面自组装双-(!-三乙氧基硅丙基)四硫化物硅烷偶联剂(SCA)薄膜结构特征,并采用电化学极化曲线评价了薄膜的耐蚀性能.结果表明,铝材表面自然晾干,SCA薄膜分子之间主要通过氢键连接,腐蚀电流密度减小1个数量级以上.120℃的加热处理促进铝板表面通过SiOSi链接而形成SCA网状薄膜结构,并通过在界面上形成SiOAl界面相结构而与铝板表面牢固连接,腐蚀电流密度降低2个数量级以上.SCA乙醇溶液浸泡处理10min比浸泡2s～1min的铝板表面SCA薄膜内氢键缔合羟基要多.     

PP/PP-g-MAH与铝板粘接界面相的XPS研究

用X射线光电子能谱(XPS)研究铝板/聚丙烯层状复合材料的粘接界面相，提出了粘接界面的化学反应机制.研究发现,聚丙烯(PP)中加入马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)时，铝板面上Al 2p、O 1s谱线明显向高结合能端移动，表明PP-g-MAH与铝板表面发生了化学反应，形成Al－O－C配位键.配位键的形成使界面粘接强度明显提高. PP中不含PP-g-MAH时，铝板面上Al 2p、O 1s谱线处于低结合能端，聚丙烯未与铝板表面形成化学配位作用.     

密度泛函理论预测微量元素在Al(100)表面的偏聚

通过周期性层状模型, 利用密度泛函理论预测了微量杂质元素原子M(M=Fe, Si, Mg, Cu, Mn, Ga, In, Sn, Pb)在高纯铝箔(100)表面的偏聚趋势. 计算得到表面偏聚能与已有实验结果相吻合. 表面偏聚能由表面取代的微量元素原子M的位置、原子半径和金属的表面能决定. 当表面偏聚能为负时, 微量元素原子M在表面偏聚, 反之则杂质原子不发生表面聚集. 微量元素原子在铝箔表面偏聚可以使铝箔表面产生大量的缺陷和位错, 它们在铝箔腐蚀时容易成为腐蚀的形核起点, 进而增加铝箔的腐蚀发孔密度.     

AZ31镁合金表面聚吡咯的化学氧化合成及其耐蚀性能

以对甲苯磺酸钠为掺杂剂, 三氯化铁为氧化剂, 用化学氧化聚合法在AZ31 镁合金表面制备聚吡咯(PPy)膜. 采用傅里叶变换红外(FTIR)光谱分析了镁合金表面聚吡咯膜结构, 通过电化学极化曲线、电化学阻抗谱(EIS)研究了其耐蚀性能, 通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线能量散射谱(EDS)分析了表面形貌和成分. 和镁合金裸样相比, 聚吡咯膜对镁合金腐蚀有一定的抑制作用. 硅烷预处理改善了镁合金/聚吡咯体系的耐腐蚀性能, 使腐蚀电位较镁合金裸样正移了110 mV, 电流密度减小了约2个数量级.     

含Pb铝合金表面的电化学溶解趋势

利用一个简单层状模型通过第一性原理的密度泛函理论研究了表面Pb含量变化对Al(100)表面Al原子的化学势和电化学溶解电势的影响规律.计算结果表明,当表面层Pb含量为1/9、1/4、1/2和3/4 ML(monolayer)时,与纯铝相比,表面Al原子的化学势分别升高了0.13、0.17、0.57和0.64 eV,表面Al原子的溶解电极电势分别偏移了-0.04、-0.06、-0.19和-0.21 V.溶解电势向负方向偏移,表明含Pb的Al(100)表面的Al原子在更低的电势条件下就可以溶解了.同时,表面Pb含量不同会引起表面Al原子向内不同程度的弛豫,导致表面Al的化学环境和表面结构发生变化,进一步表明金属表面原子的化学势和溶解电极电势受原子周围的化学环境的影响.表面Mülliken电荷布居分析证实,随着表面Pb含量增加,Pb原子与Al原子之间的电荷交换作用增强,使表面Al原子总的负电荷数增加,导致表面电位下降,表面功函数也减小,也促使Al表面更易于发生电化学腐蚀反应.     

紫铜表面3-巯丙基三乙氧基硅烷薄膜的制备与耐蚀性能

利用傅里叶变换红外(FTIR)光谱分析了3-巯丙基三乙氧基硅烷分别在酸性和碱性的醇-水溶液中水解后以及在紫铜表面成膜后的结构特征. 利用极化曲线、电化学阻抗谱(EIS)和盐水浸泡实验测试了硅烷膜的耐腐蚀性能. 结果表明: 3-巯丙基三乙氧基硅烷在酸性溶液中能够发生一定程度的水解并生成Si―OH结构, 且当该溶液在自然状态下晾干后, 其水解程度进一步增大. 在碱性溶液中该硅烷只发生少量的水解, 溶液中含有较多SiOCH₂CH₃结构, 且在溶液自然晾干后水解程度也没有明显增大. 由酸性硅烷溶液制得的薄膜中硅烷分子以Si―O―Si 键相互交联的程度比由碱性硅烷溶液制得的薄膜高. 硅烷膜降低了紫铜电极的腐蚀电流密度, 其保护效率分别为90.3%(酸性)和79.2%(碱性). 在3.5% (w) NaCl溶液中浸泡24 h后, 由酸性溶液制得的薄膜表现出更高的阻抗值, 而由碱性溶液制得的薄膜则基本失去了对基底的保护能力.     

In在Al(001)表面偏析的模拟

通过一种空位模型详细的描述了In在Al(001)表面的扩散偏析过程,利用周期性密度泛函理论方法计算了这个偏析过程中每步构型的能量和In原子扩散的能量壁垒,并对可能的偏析机理进行分析.结果表明:In原子从Al(001)表面第二层扩散偏析至表面层时,系统的能量降低了0.64 eV,最大的扩散迁移壁垒为0.34 eV;而从表面更内层向表面第二层扩散时系统能量基本保持不变,扩散需要克服的能量壁垒为0.65 eV,说明In原子在Al(001)表面只能由体内向表面扩散偏析.In在Al(001)的清洁表面具有强烈的偏析趋势,在热力学上是容易进行的. 关键词： 密度泛函理论 表面偏析 扩散 Al合金     

2Al2-T6铝合金表面双-（γ-三乙氧基硅丙基）四硫化物薄膜的特性

采用傅立叶变换红外光谱分析了2Al2-T6铝合金表面自组装双-（γ-三乙氧基硅丙基）四硫化物硅烷偶联剂（SCA）薄膜结构特征，并采用电化学极化曲线评价了薄膜的耐蚀性能．结果表明，铝材表面自然晾干，SCA薄膜分子之间主要通过氢键连接，腐蚀电流密度减小1个数量级以上、120℃的加热处理促进铝板表面通过SiOSi链接而形成SCA网状薄膜结构，并通过在界面上形成SiOAl界面相结构而与铝板表面牢固连接，腐蚀电流密度降低2个数量级以上．SCA乙醇溶液浸泡处理10min比浸泡2s～1min的铝板表面SCA薄膜内氢键缔合羟基要多．