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基于硼掺杂碳量子点的镁合金腐蚀预警涂层及其性能研究
1
作者
谢馨媛
徐晨凯
+2 位作者
董彦豪
邹敏敏
张优
《表面技术》
北大核心
2025年第8期64-73,共10页
目的 提高镁合金的耐腐蚀性能且实现腐蚀预警,提高使用寿命,监测服役状态。方法 以AZ91D镁合金为基体,通过引入对Mg^(2+)有高选择性的荧光探针硼掺杂碳量子点(Boron-doped Carbon Dots,BCDs),制备了具有腐蚀预警性能的微弧氧化-溶胶凝...
目的 提高镁合金的耐腐蚀性能且实现腐蚀预警,提高使用寿命,监测服役状态。方法 以AZ91D镁合金为基体,通过引入对Mg^(2+)有高选择性的荧光探针硼掺杂碳量子点(Boron-doped Carbon Dots,BCDs),制备了具有腐蚀预警性能的微弧氧化-溶胶凝胶碳量子点(Micro-Arc Oxidation-Sol-Gel-Boron-doped Carbon Dots,MAO-SG-BCDs)复合涂层。采用傅里叶红外光谱、拉曼光谱、荧光光谱等手段研究BCDs的结构、成分对镁离子及镁合金腐蚀表面的荧光性质。通过X射线衍射、扫描电子显微镜、荧光显微镜、电化学测试等方法对复合涂层的结构和性能进行研究。结果 随着在3.5%(质量分数)Na Cl腐蚀溶液中浸泡时间的增加,与未掺杂BCDs的微弧氧化-溶胶凝胶(Micro-Arc Oxidation-Sol-Gel,MAO-SG)涂层样品相比,MAO-SG-BCDs表面在紫外光照射下逐渐呈现出蓝色荧光。浸泡7 d后,MAO-SG-BCDs复合涂层的腐蚀产物膜更加致密均匀,且低频区阻抗值高于未掺杂BCDs的样品,其腐蚀电位有所提升,腐蚀电流密度、腐蚀速率均降低2个数量级,表明BCDs可以有效提升涂层的耐蚀性能。结论 BCDs可作为镁合金腐蚀预警的荧光探针材料,将其添加到微弧氧化和溶胶凝胶复合涂层中,不仅可以提升镁合金AZ91D的耐蚀性能,还兼具对基体的腐蚀荧光预警响应。为开发有效的镁合金腐蚀预警材料及智能防腐涂层提供了新的思路。
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关键词
硼掺杂碳量子点
镁合金
微弧氧化
溶胶凝胶
防腐
腐蚀预警
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职称材料
自预警自修复双功能智能防腐涂层的研究进展
被引量：
2
2
作者
徐晨凯
高大海
+3 位作者
胡佳祺
谢馨媛
刘一鸣
张优
《涂料工业》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第10期17-22,29,共7页
综述了近十年兼具早期腐蚀自预警和自修复功能的智能防腐涂层,分类介绍了这类涂层的制备方法、设计思路和具体应用,分析了典型结构微/纳米容器的优势与不足。微/纳米容器以其规整、精细的结构,能够高效负载、储存和释放功能分子,已被广...
综述了近十年兼具早期腐蚀自预警和自修复功能的智能防腐涂层,分类介绍了这类涂层的制备方法、设计思路和具体应用,分析了典型结构微/纳米容器的优势与不足。微/纳米容器以其规整、精细的结构,能够高效负载、储存和释放功能分子,已被广泛应用于自预警自修复双功能智能防腐涂层的设计和开发。智能响应聚合物型防腐涂层通过弱共价键和超分子作用,也可以实现自预警、自修复客体分子的智能释放,展现出更高的设计灵活性。自预警自修复双功能智能涂层已经逐渐成为智能涂层研究的重要发展方向,未来研究应着力简化微/纳米容器以及智能响应聚合物的制备工艺,提高智能化程度,并探索新的功能设计以满足实际应用需求。
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关键词
智能涂层
自预警
自修复
腐蚀防护
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职称材料
题名
基于硼掺杂碳量子点的镁合金腐蚀预警涂层及其性能研究
1
作者
谢馨媛
徐晨凯
董彦豪
邹敏敏
张优
机构
北京石油化工学院新材料与化工学院
出处
《表面技术》
北大核心
2025年第8期64-73,共10页
基金
国家自然科学基金(52471065)
北京市属高等学校优秀青年人才培育计划项目(BPHR202203091)
北京石油化工学院致远科研基金(2024001)。
文摘
目的 提高镁合金的耐腐蚀性能且实现腐蚀预警,提高使用寿命,监测服役状态。方法 以AZ91D镁合金为基体,通过引入对Mg^(2+)有高选择性的荧光探针硼掺杂碳量子点(Boron-doped Carbon Dots,BCDs),制备了具有腐蚀预警性能的微弧氧化-溶胶凝胶碳量子点(Micro-Arc Oxidation-Sol-Gel-Boron-doped Carbon Dots,MAO-SG-BCDs)复合涂层。采用傅里叶红外光谱、拉曼光谱、荧光光谱等手段研究BCDs的结构、成分对镁离子及镁合金腐蚀表面的荧光性质。通过X射线衍射、扫描电子显微镜、荧光显微镜、电化学测试等方法对复合涂层的结构和性能进行研究。结果 随着在3.5%(质量分数)Na Cl腐蚀溶液中浸泡时间的增加,与未掺杂BCDs的微弧氧化-溶胶凝胶(Micro-Arc Oxidation-Sol-Gel,MAO-SG)涂层样品相比,MAO-SG-BCDs表面在紫外光照射下逐渐呈现出蓝色荧光。浸泡7 d后,MAO-SG-BCDs复合涂层的腐蚀产物膜更加致密均匀,且低频区阻抗值高于未掺杂BCDs的样品,其腐蚀电位有所提升,腐蚀电流密度、腐蚀速率均降低2个数量级,表明BCDs可以有效提升涂层的耐蚀性能。结论 BCDs可作为镁合金腐蚀预警的荧光探针材料,将其添加到微弧氧化和溶胶凝胶复合涂层中,不仅可以提升镁合金AZ91D的耐蚀性能,还兼具对基体的腐蚀荧光预警响应。为开发有效的镁合金腐蚀预警材料及智能防腐涂层提供了新的思路。
关键词
硼掺杂碳量子点
镁合金
微弧氧化
溶胶凝胶
防腐
腐蚀预警
Keywords
boron-doped carbon quantum dots
Mg alloys
micro-arc oxidation
sol-gel
anti-corrosion
corrosion warning
分类号
TG174 [金属学及工艺—金属表面处理]
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职称材料
题名
自预警自修复双功能智能防腐涂层的研究进展
被引量：
2
2
作者
徐晨凯
高大海
胡佳祺
谢馨媛
刘一鸣
张优
机构
北京石油化工学院新材料与化工学院
出处
《涂料工业》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第10期17-22,29,共7页
基金
北京市属高等学校优秀青年人才培育计划项目(BPHR202203091)
北京石油化工学院致远科研基金(No.2024001)。
文摘
综述了近十年兼具早期腐蚀自预警和自修复功能的智能防腐涂层,分类介绍了这类涂层的制备方法、设计思路和具体应用,分析了典型结构微/纳米容器的优势与不足。微/纳米容器以其规整、精细的结构,能够高效负载、储存和释放功能分子,已被广泛应用于自预警自修复双功能智能防腐涂层的设计和开发。智能响应聚合物型防腐涂层通过弱共价键和超分子作用,也可以实现自预警、自修复客体分子的智能释放,展现出更高的设计灵活性。自预警自修复双功能智能涂层已经逐渐成为智能涂层研究的重要发展方向,未来研究应着力简化微/纳米容器以及智能响应聚合物的制备工艺,提高智能化程度,并探索新的功能设计以满足实际应用需求。
关键词
智能涂层
自预警
自修复
腐蚀防护
Keywords
intelligent coating
self-warning
self-healing
corrosion protection
分类号
TQ635.2 [化学工程—精细化工]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于硼掺杂碳量子点的镁合金腐蚀预警涂层及其性能研究
谢馨媛
徐晨凯
董彦豪
邹敏敏
张优
《表面技术》
北大核心
2025
0
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职称材料
2
自预警自修复双功能智能防腐涂层的研究进展
徐晨凯
高大海
胡佳祺
谢馨媛
刘一鸣
张优
《涂料工业》
CAS
CSCD
北大核心
2024
2
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职称材料
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