[發(fā)明專(zhuān)利]一種具有緩蝕性能的超疏水表面的白銅B30的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110224696.2
• 申請(qǐng)日: 2011-08-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102268662A
• 公開(kāi)（公告）日: 2011-12-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐群杰;鄧先欽;陸章輝;云虹;潘紅濤
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 上海電力學(xué)院
• 主分類(lèi)號(hào): C23C22/02
• 分類(lèi)號(hào): C23C22/02;C23F1/18
• 代理公司: 上海申匯專(zhuān)利代理有限公司 31001
• 代理人: 吳寶根

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種具有緩蝕性能的超疏水表面的白銅B30的制備方法，屬電化學(xué)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

白銅B30因其優(yōu)異的使用性能和工藝性能而被廣泛應(yīng)用于各類(lèi)艦船的冷凝器管、海水淡化處理設(shè)備的管道系統(tǒng)及濱海發(fā)電廠的熱交換器等。然而銅由于表面能較高，水分子易吸附聚集，在不同應(yīng)用環(huán)境中隨著時(shí)間的延長(zhǎng)會(huì)產(chǎn)生不同程度的腐蝕，給生產(chǎn)、生活帶來(lái)嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。常用的防腐蝕方法（如添加水處理緩蝕劑）由于存在環(huán)境污染，投加量大等等弊端，面臨著很多亟待解決的問(wèn)題。因此，有必要研究和發(fā)展新型的防腐蝕方法，超疏水表面處理技術(shù)就是近年來(lái)涌現(xiàn)出的一種新型防腐蝕技術(shù)。超疏水表面對(duì)于金屬材料可以起到自清潔、抑制表面腐蝕和表面氧化以及降低摩擦系數(shù)的效果，通過(guò)一定的制備方法使金屬表面由親水轉(zhuǎn)變?yōu)槌杷畱B(tài)，在金屬防腐蝕領(lǐng)域以及現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)生活中具有重要的應(yīng)用價(jià)值和廣闊的應(yīng)用前景。

目前，關(guān)于超疏水還存在以下問(wèn)題，如：制備過(guò)程復(fù)雜、設(shè)備特殊、耗時(shí)長(zhǎng)，超疏水表面成本高、易老化、穩(wěn)定性差等等不足。化學(xué)刻蝕法和自組裝技術(shù)聯(lián)合制備超疏水表面是目前研究較多的一種制備工藝。但是，大部分的研究都針對(duì)于制備工藝進(jìn)行了報(bào)道，對(duì)于將其引入到防腐蝕領(lǐng)域中，具體到白銅B30在海水中的防腐蝕領(lǐng)域中還沒(méi)有研究過(guò)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的為了解決上述的技術(shù)問(wèn)題而提供一種具有緩蝕性能的超疏水表面的白銅B30的制備方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案

一種具有緩蝕性能的超疏水表面的白銅B30的制備方法，包括如下步驟：

（1）、刻蝕液的配制

在濃度為4.8～20%(w)的FeCl₃水溶液中加入濃度為35-37%(w)的鹽酸，使刻蝕液中鹽酸濃度為0.33%(v)；

（2）、白銅B30的預(yù)處理

將白銅B30依次經(jīng)1#、3#、6#金相砂紙打磨后，在丙酮溶液中用超聲波清洗機(jī)清洗5?min左右，清洗后再依次用乙醇、去離子水沖洗，以除去表面油污和油脂；

（3）、白銅B30表面的刻蝕

將步驟（2）預(yù)處理后的白銅B30放入步驟（1）所得的刻蝕液中室溫下反應(yīng)15～90?min后，用去離子水沖洗后，吹干；

（4）、白銅B30表面自組裝

將步驟（3）表面刻蝕后的白銅B30放入預(yù)先配置好的0.02-0.2?mol/L硬脂酸的乙醇溶液中，在溫度為35℃下浸泡6-48?h后取出，先用乙醇沖洗，再經(jīng)去離子水沖洗，放入烘箱中，干燥后取出，即得一種具有緩蝕性能的超疏水表面的白銅B30；

所述的硬脂酸分子式為C₁₈H₃₆O₂，結(jié)構(gòu)式為CH₃-(CH₂)₁₆-COOH。

本發(fā)明的有益效果

本發(fā)明的一種具有緩蝕性能的超疏水表面的白銅B30的制備方法，通過(guò)FeCl₃和HCl混合液的化學(xué)刻蝕和硬脂酸乙醇溶液的自組裝，制備了白銅B30的超疏水表面，其接觸角可達(dá)152.8°。且由于能在白銅表面構(gòu)建的超疏水膜，超疏水由于其自身表面特殊的粗糙結(jié)構(gòu)能捕捉空氣，形成一層“氣墊”，使得腐蝕介質(zhì)很難和基體接觸，從而達(dá)到了白銅B30防腐蝕的效果，緩蝕效率達(dá)到96.1%。

附圖說(shuō)明

圖1a、實(shí)施例1所得的5個(gè)具有緩蝕性能的超疏水表面的白銅B30電極及1個(gè)空白樣白銅B30電極，在模擬海水即3.5%?NaCl?水溶液中的Nyquist圖；

圖1b、實(shí)施例1所得的5個(gè)具有緩蝕性能的超疏水表面的白銅B30電極及1個(gè)空白樣白銅B30電極，在模擬海水即3.5%?NaCl?水溶液中的極化曲線；

圖2a、實(shí)施例2所得的5個(gè)具有緩蝕性能的超疏水表面的白銅B30電極及1個(gè)空白樣白銅B30電極，在模擬海水即3.5%?NaCl?水溶液中的Nyquist圖；

圖2b、實(shí)施例2所得的5個(gè)具有緩蝕性能的超疏水表面的白銅B30電極及1個(gè)空白樣白銅B30電極，在模擬海水即3.5%?NaCl?水溶液中的極化曲線；

圖3a、實(shí)施例3所得的5個(gè)具有緩蝕性能的超疏水表面的白銅B30電極及1個(gè)空白樣白銅B30電極，在模擬海水即3.5%?NaCl?水溶液中的Nyquist圖；

圖3b、實(shí)施例3所得的5個(gè)具有緩蝕性能的超疏水表面的白銅B30電極及1個(gè)空白樣白銅B30電極，在模擬海水即3.5%?NaCl?水溶液中的極化曲線；