航空铝合金聚吡咯基复合镀层的制备及其防腐性能

发布时间：2025-07-19 00:01

　　2024航空铝合金属于中等强度结构材料,质量轻、延展性好,广泛应用于飞机蒙皮、腹板、隔框等结构,但是其耐腐蚀性不好,对晶间腐蚀、点蚀腐蚀敏感,严重影响飞机的安全性与经济性。因此,铝合金表面防腐处理一直是航空维护领域的重要课题。聚吡咯（PPy）为导电高分子材料,绿色环保、制备方便,近年来在防腐领域备受关注。在铝片表面电化学沉积吡咯单体酸性溶液得到的PPy镀层,展现出较好的物理隔离性能。然而,电沉积得到的PPy镀层内部结构与表面形貌均存在缺陷,制约着防腐性。本文首先研究PPy镀层制备工艺,接着研究镀层内部结构与表面形貌优化对防腐性的影响。采用扫描电子显微镜（SEM）观察镀层表面形貌,X射线光电子能谱分析（XPS）、X射线能谱分析（EDS）、拉曼光谱（Raman）、红外光谱（FTIR）分析结构组成成分,浸泡实验、极化曲线以及电化学阻抗谱分析防腐性。实验结果表明在电化学工作站上电镀由0.4 mol/l吡咯与0.5 mol/l硫酸构成的电解液的情况下,最佳的工艺条件是电镀电位为0.65 V,电镀时间为10分钟,电镀溶液pH值为1。针对PPy镀层内部结构存在空隙、针孔等缺陷,向镀层内掺杂钼酸钠制备P...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1吡咯单体电沉积形成PPy的过程图

PPy的制备方式主要有两种,一种是电化学氧化聚合,一种是化学氧化聚合。化学氧化法制备PPy,工艺简单、成本低,通常向吡咯单体溶液中添加的氧化剂,如H2O2、I2、FeCl3等,形成黑色粉末颗粒。电化学氧化制备PPy,需要在三电化学工作站上电沉积吡咯单体酸性溶液,形成的PPy表现为....

图2.1实验流程

首先,本实验在铝合金表面电镀PPy镀层,为研究实验工艺对镀层防腐性能的影响,采用单因素控制法,研究电镀电位、时间以及溶液pH值对镀层防腐性能的影响。优化PPy镀层内部结构,向镀层内掺杂钼酸钠制备PPy-MoO42-镀层。改善PPy镀层表面形貌,向镀层表面电镀rGO镀层,制备PPy....

图3.1电镀PPy镀层

本实验的电镀过程在电化学工作中上进行。采用恒电位法在铝合金基体材料上制备PPy镀层样品,其中参比电极选择饱和甘汞电极(SCE),辅助电极选择铂片电极,铝合金基材作为工作电极,如图3.1。采用单因数控制法优化电镀工艺,研究电镀工艺中电位、时间以及溶液pH值对PPy镀层的影响。研究电....

图3.2施镀电位为0.65V的I-t曲线图

在电化学工作站上,采用恒电位法制备PPy镀层,记录电流I和时间t的关系形成I-t曲线图。该图反映铝合金表面氧化膜的生成与局部溶解形成多孔型氧化膜的过程以及吡咯单体发生加成反应形成PPy镀层的整个电化学过程。图3.2为电镀时间为10分钟、溶液pH值为1、电镀电位为0.65V的工艺....

本文编号：4057646