| 紫外/臭氧辅助不锈钢表面聚二甲基硅氧烷自组装膜的形成及其性能研究 |
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| 引用本文： | 唐嘉杭,任晔炜,崔立聪,余丙军.紫外/臭氧辅助不锈钢表面聚二甲基硅氧烷自组装膜的形成及其性能研究[J].表面技术,2022,51(12):142-150. |
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| 作者姓名： | 唐嘉杭 任晔炜 崔立聪 余丙军 |
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| 作者单位： | 西南交通大学 机械工程学院，成都 610031 |
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| 摘 要： | 目的 在不破坏不锈钢表面的前提下，使用自组装技术提升不锈钢表面的耐腐蚀性能和抗磨损性能。方法 首先采用紫外/臭氧(UV/O3)辅助处理的方法活化316L不锈钢表面，然后利用浸泡法在其表面制备聚二甲基硅氧烷(PDMS)自组装膜。通过原子力显微镜(AFM)、接触角测量仪、电化学工作站、摩擦磨损试验机等设备分析了UV/O3处理时间对316L不锈钢表面的影响以及自组装时间对316L不锈钢表面耐腐蚀、抗磨损性能的影响。结果 UV/O3处理时间为20 min时，316L不锈钢表面具有良好的亲水性，且此时粗糙度最低。316L不锈钢表面在形成PDMS自组装膜之后缓蚀效率大幅度提升，且缓蚀效率在自组装时间为0.5 h时最佳，达到90.51%。同时，在经过20 min UV/O3辅助处理后的不锈钢上制备的自组装膜相较于未经UV/O3辅助处理得到的自组装膜，覆盖率更大，缓蚀效率更高。进一步的摩擦磨损试验结果表明，经过UV/O3辅助处理后形成PDMS自组装膜的316L不锈钢表面，摩擦因数从0.85降低到0.25。相较于直接自组装的不锈钢表面在140 s后发生磨损，经过UV/O3预处理后再自组装的不锈钢表面在530 s后才发生磨损。结论 UV/O3辅助处理能够在不损伤不锈钢表面的前提下，通过活化不锈钢表面以提高其膜基结合强度，从而提升不锈钢表面自组装成膜的效果。316L不锈钢表面经过UV/O3预处理20 min后在25 ℃下自组装0.5 h，可以成功得到耐腐蚀性能和抗磨损性能良好的PDMS自组装膜，这一方法有效降低了不锈钢在高浓度氯离子环境中的失效风险，同时也提高了不锈钢表面的耐磨性能。
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| 关 键 词： | 紫外/臭氧(UV/O3)处理 表面改性 聚二甲基硅氧烷(PDMS) 自组装 材料防护 不锈钢 |
Ultraviolet/Ozone Assisted the Formation of PDMS Self-assembled Film on Stainless Steel and Its Properties |
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| TANG Jia-hang,REN Ye-wei,CUI Li-cong,YU Bing-jun.Ultraviolet/Ozone Assisted the Formation of PDMS Self-assembled Film on Stainless Steel and Its Properties[J].Surface Technology,2022,51(12):142-150. |
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| Authors: | TANG Jia-hang REN Ye-wei CUI Li-cong YU Bing-jun |
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| Affiliation: | School of Mechanical Engineering, Southwest Jiaotong University, Chengdu 610031, China |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | ultraviolet/ozone (UV/O3) treatment surface modification polydimethylsiloxane (PDMS) self-assembly materials protection stainless steel |
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