Q235钢表面氧化物/硅烷/脂肪酸多层膜制备与性能研究

摘要

[目的]在Q235钢表面先进行阳极氧化，再使用1,2-二（三乙氧基硅基）乙烷（BTSE）与脂肪酸交替沉积自组装技术，制备了氧化物/硅烷/脂肪酸（MeO/BTSE/FA）多层膜，以提升Q235钢的耐蚀性。[方法]通过扫描电镜（SEM）观察试样表面的微观形貌，采用傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）分析试样表面的化学成分，并研究了自组装膜的润湿性、附着力及耐蚀性。[结果]Q235钢经过阳极氧化后，其表面形成了较多的柱状凸起结构。经BTSE与不同的脂肪酸（包括肉豆蔻酸、软脂酸和硬脂酸）相互作用后，柱状凸起结构表面堆积了细小颗粒，且新增了Si─O键，─CH₂的红外吸收峰得到增强，证实了在Q235钢表面形成了MeO/BTSE/FA多层膜。其中以硬脂酸修饰的MeO/BTSE/FA-Ⅲ试样疏水性最佳，在钢基体上的附着力比未使用BTSE的试样更强，在硫酸铜点滴腐蚀试验中开始变色的时间为567s，完全变色时间长达923s，对腐蚀介质具有较好的阻隔作用。[结论]在碳钢表面先阳极氧化再交替自组装沉积所形成的氧化物/硅烷/脂肪酸多层膜不易脱落，能更好地保护基体，延长其服役寿命。这种制备多层膜的方法在防腐领域具有广阔的应用潜力。

关键词

碳钢 / 阳极氧化 / 硅烷 / 脂肪酸 / 自组装 / 多层膜 / 附着力 / 耐蚀性