不锈钢表面tio2涂层制备及其性能的研究

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1、武汉科技大学硕士学位论文第l页摘要二氧化钛光催化剂作为一种绿色环保材料在污水处理、空气净化、抗菌防腐，防雾与自洁净等方面有着诱人的应用前景。不锈钢以其优异的性能在各领域中广泛的使用。本研究以316L不锈钢为基体材料，采用溶胶．凝胶法和浸渍提拉技术成功地在基体上制备了二氧化钛涂层，并研究其粘附性、光催化性、亲水性和耐腐蚀性。在300---一，800℃的范围内，以不同温度煅烧了以钛酸四丁酯为前驱体制备的二氧化钛，采用X射线衍射研究煅烧过程中的晶型转变温度。结果表明：锐钛型二氧化钛向金红石型二氧化钛的转变温度出现在600．．,80

2、0*(2的范围内，此结果为低温烧结制得附着力强的锐钛型二氧化钛涂层提供了依据。以聚丙烯酸乙酯和锐钛矿型二氧化钛制备涂层的粘附性受聚丙烯酸乙酯和二氧化钛的含量影响，当聚丙烯酸乙酯的含量为lOml／lOOml时，涂层的粘附性和均匀性较好：二氧化钛的含量越大，涂层的粘附性越差。另外，用此法制备的二氧化钛涂层并没有表现出明显的光催化性；涂层都体现出了一定的亲水性，但二氧化钛的含量对其影响不大．以钛酸四丁酯为前驱体制备的二氧化钛涂层中，随着涂层厚度的增加，涂层表面的裂纹越来越多，致密性降低；涂层中的二氧化钛含量有所增加；当提拉次数为7

3、次时，涂层的光催化性能较好；当提拉次数为5次时，涂层的亲水性能较好。另外，在二氧化钛溶胶中掺杂银离子，随着银离子掺杂量的增加，涂层表面的银颗粒会发生团聚，并包裹二氧化钛微粒；当掺杂量为10％时，涂层中的银含量较高；银离子的掺杂对涂层的光催化性没有太大影响；而掺杂离子会降低涂层的亲水性能。电化学腐蚀试验说明用本文所述两种方法制备的Ti02涂层都提高了316L不锈钢的耐腐蚀性，对基体起到了一定的保护作用。关健词：二氧化钛涂层；光催化性；亲水性；耐腐蚀性第1I页武汉科技大学硕士学位论文AbstractPhoto-catalytic

4、Ti02，asanenvironmentally-friendlymaterial，hasapromisingprospectofapplicationinmanyareas，suchassewagedisposal，airpurification，antisepsis，antifogandself-cleaning．Stainlesssteeliswidelyappliedinmanyfieldsbecauseofitsexcellentphysicalproperty．Thisstudyadopts316stainles

5、ssteelasbasematerial，onwhosesurfacetheTi02coatingispreparedsuccessfully．Then，variesofcoating’Spropertieslikeadhesion，photo—catalysisproperty，wateraffinity,corrosionresistanceareexamined．Ti02preparedfromTi(OC4H9)4iscalcinedatdifferenttemperaturesfrom300to800。C，andth

6、erangeoftemperatureatwhichcrystaltransformationoccursisinvestigatedbyX-raydiffraction．Theresultshowsthatthetransformationfromanatasetorutileoccursatthetemperaturebetween600to800。C，providingevidencetothefactthatthecoatingofanatasewithperfectadhesioncanbepreparedbysi

7、nteringatrelativelylowtemperature。PropertyofadhesionofthecoatingpreparedfromPEAandanataseareaffectedbytherespectivecontentsofthem．WhenthecontentofPEAis10ml／100ml，theadhesionandevennessofthecoatingisoptimum；thehigherthecontentofTi02，thepooreroftheadhesion．Moreover，T

8、i02coatingpreparedbythismethodshowsnoobviousphoto—catalysis，butshowssomewateraffinity．AndthecontentofTi02isnotadecisivefactoroftheperformances．On