一种具有自组装膜的黄铜及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种具有自组装膜的黄铜及其制备方法，所述的一种具有自组装膜的黄铜即通过简单自组装技术在黄铜表面制备一层硅烷膜或由硅烷膜与钨酸钠膜组成的复合层膜；所述的复合层膜为层状结构，即首先通过简单自组装技术在紧贴黄铜表面制备一层硅烷膜，然后再通过简单自组装技术在硅烷膜的表面再制备一层钨酸钠膜。所述的具有自组装膜的黄铜的制备方法包括黄铜预处理、自组装膜溶液的配制和自组装膜的制备3个步骤，最终所得的具有自组装膜的黄铜表面具有较高的防腐性能。由于采用自组装技术制备，因此具有制备过程简单，操作方便等特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，特别涉及一种通过简单的自组装技术在黄铜表面制备硅烷膜或由硅烷膜与钨酸钠膜组成复合层膜的方法。
技术介绍
黄铜因其优异的传热和耐蚀性能，广泛应用于火力发电机组和海上军事工程中的热交换系统。但是在实际的使用过程中，因为冷却水特别是海水中的侵蚀性离子(如Cl-)的存在，黄铜往往会发生比较严重的腐蚀问题，给生产带来巨大的经济损失。传统的缓蚀剂技术虽然起到了良好的防腐效果，但是存在环境污染，投加量大等等弊端。自组装膜表面处理技术是近年来涌现出的一种新型防腐蚀技术，也为开发新型高效环境友好型铜缓蚀剂提供了一种新的思路和方法。自组装单分子膜(SAMs)是由自组装技术形成的结构稳定、堆积紧密、对基材适用性强、防腐效果好的单分子膜。SAMs的厚度为纳米级，小于光波波长，不会出现脱裂、老化、变色等不良现象，所以在抑制铜及其合金的腐蚀变色方面具有较好的应用前景。目前，需要进一步认识SAMs的成膜机理，寻找在更宽范围能稳定、牢固的SAMs，降低“针孔”或“倒塌”等缺陷，提高防蚀能力。
技术实现思路
本专利技术的目的之一为了解决上述的技术问题而提供一种具有自组装膜的黄铜。本专利技术的目的之二是提供上述的具有自组装膜的黄铜的制备方法，即通过简单自组装技术在黄铜表面制备一层的硅烷膜或由硅烷膜与钨酸钠膜组成的复合层膜。本专利技术的技术方案一种具有自组装膜的黄铜，即通过简单自组装技术在黄铜表面制备一层硅烷膜或由硅烷膜与钨酸钠膜组成的复合层膜；所述的复合层膜为层状结构，即首先通过简单自组装技术在紧贴黄铜表面制备一层硅烷膜，然后再通过简单自组装技术在硅烷膜的表面再制备一层的钨酸钠膜。上述的一种具有自组装膜的黄铜的制备方法，包括如下步骤(1)、黄铜预处理将黄铜经1#、4#、6#金相砂纸逐级抛光后，先用去离子水冲洗，然后用丙酮擦洗，以达到去脂的效果，再用无水乙醇擦洗，最后用去离子水冲洗干净；(2)、硅烷溶液的配制将硅烷偶联剂KH-792、去离子水和无水乙醇按体积比计算，即硅烷偶联剂KH-792 :去离子水无水乙醇为2. 5 30 20 :80的比例进行混合后于25°C水浴中超声振荡lh，然后在25°C恒温水浴静置水解48h，即得硅烷溶液；(3)、硅烷膜层的制备将步骤(I)预处理后的黄铜放入步骤(2)中配置好的硅烷溶液中，在温度为25°C下浸泡60s后取出，用吹风机吹干后在空气中干燥固化；重复上述浸泡，吹干，干燥固化过程，1-5次后即得一种具有自组装硅烷膜的黄铜；(4)、钨酸钠膜层的制备将步骤(3)中制备好具有自组装硅烷膜的黄铜在25°C下浸泡在含有15mg/L钨酸钠的3wt. %氯化钠溶液中lh，即得一种具有自组装由硅烷膜与钨酸钠膜组成的复合层膜的黄铜。本专利技术的有益效果本专利技术的一种具有自组装膜的黄铜，由于采用自组装技术在黄铜表面形成了一层硅烷膜或由硅烷膜与钨酸钠膜组成的复合层膜，因此其表面具有较高的防腐性能。其在3.Owt. %NaCl水溶液中表现出了很好的防腐蚀效果，其中具有自组装硅烷膜的黄铜表面的缓蚀效率最高可达89. 33%，具有由硅烷膜与钨酸钠膜组成的复合层膜的黄铜表面的缓蚀效率高达93. 64%ο另外，本专利技术的一种具有自组装膜的黄铜的制备方法，由于采用自组装技术，因此具有制备过程简单，操作方便等特点。附图说明图la、实施例1中所得的经不同体积分数的硅烷溶液处理后所得的具有自组装硅烷膜的黄铜电极在3wt. %NaCl溶液中浸泡Ih后的交流阻抗图lb、实施例中所得的经不同体积分数的硅烷溶液处理后所得的具有自组装硅烷膜的黄铜电极在3wt. %NaCl溶液中浸泡Ih后的极化曲线图2a、实施例2所得的经20ml硅烷偶联剂/20ml去离子水/80ml乙醇溶液不同次数的处理后的所得的具有自组装硅烷膜的黄铜电极在3wt. %NaCl溶液中浸泡Ih后的交流阻抗图2b、实施例2所得的经20ml硅烷偶联剂/20ml去离子水/80ml乙醇溶液不同次数的处理后的所得的具有自组装硅烷膜的黄铜电极在3wt. %NaCl溶液中浸泡Ih后的极化曲线图3a、实施例3所得的具有自组装硅烷膜的黄铜电极在3wt. %的氯化钠溶液中浸泡0_48h后得到的交流阻抗图3b、实施例3所得的具有自组装硅烷膜的黄铜电极在3wt. %的氯化钠溶液中浸泡48-185h后得到的交流阻抗图3c、实施例3所得的具有自组装硅烷膜的黄铜电极在3wt. %的氯化钠溶液中浸泡185-200h后得到的交流阻抗图4a、实施例4中所得的空白黄铜电极、具有自组装硅烷膜的黄铜电极、具有自组装钨酸钠膜的黄铜电极和具有自组装由硅烷膜与钨酸钠膜组成的复合层膜的黄铜电极在3wt. % NaCl溶液中浸泡Ih后的交流阻抗图4b、实施例4中所得的空白黄铜电极、具有自组装硅烷膜的黄铜电极、具有自组装钨酸钠膜的黄铜电极和具有自组装由硅烷膜与钨酸钠膜组成的复合层膜的黄铜电极在3wt. % NaCl溶液中浸泡Ih后的极化曲线图。具体实施例方式下面通过实施例并结合附图对本专利技术进一步阐述，但并不限制本专利技术。电化学分析交流阻抗测试和极化曲线的测量都在三电极体系中完成，工作电极为已构建自组装膜的黄铜电极(将黄铜合金切割成的小块，用环氧树脂封装非工作面，工作面面积为Icm2，再通过预处理和硅烷膜层的制备过程，即可制备出具有自组装膜的黄铜工作电极)，辅助电极和参比电极分别为Pt电极和饱和甘汞电极(SCE)。电化学测试采用仪器为EG&G公司的恒电位仪Potentiostat/Galvanostat Model273A 和锁相放大器 Model 1025 LOCK IN AMPLIFIER。交流阻抗测量使用PRAC M398，其系统频率范围为100 kHz - 0.05 Hz，交流激励信号峰值为5 mV ;极化曲线扫描范围-0.15 0.15 V (vs.0CP)，扫描速度为I mV/s。缓蚀效率(η%)按照如下公式计算:本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有自组装膜的黄铜，其特征在于所述的一种具有自组装膜的黄铜即通过简单自组装技术在黄铜表面制备一层硅烷膜或由硅烷膜与钨酸钠膜组成的复合层膜；所述的复合层膜为层状结构，即首先通过简单自组装技术在紧贴黄铜表面制备一层硅烷膜，然后再通过简单自组装技术在硅烷膜的表面再制备一层钨酸钠膜。

【技术特征摘要】
1.一种具有自组装膜的黄铜，其特征在于所述的一种具有自组装膜的黄铜即通过简单自组装技术在黄铜表面制备一层娃烧膜或由娃烧膜与鹤酸钠膜组成的复合层膜；所述的复合层膜为层状结构，即首先通过简单自组装技术在紧贴黄铜表面制备一层硅烷膜，然后再通过简单自组装技术在硅烷膜的表面再制备一层钨酸钠膜。2.如权利要求1所述的一种具有耐蚀性能的黄铜自组装膜的制备方法，其特征在于具体包括如下步骤:(1)、黄铜预处理将黄铜经1#、4#、6#金相砂纸逐级抛光后，先用去离子水冲洗，然后用丙酮擦洗，再用无水乙醇擦洗，最后用去离子水冲洗干净；(2)、硅烷溶液的配制将硅烷偶联剂KH-792、去离子水和无水乙醇按体积比计算，即硅烷偶联剂KH-792:去离子水:无水乙醇为2.5 30:20:80的比例进行混合后于25°C水浴中超声振荡lh，然后在...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐群杰，王君伟，张国利，李美明，云虹，
申请(专利权)人：上海电力学院，
类型：发明
国别省市：