DCOIT复合Zn-Ni合金抗菌镀层的制备及其耐SRB腐蚀性能研究

• 作者: 侯保荣 段继周 王楠 管方 翟晓凡
• 来源期刊: 表面技术
• 学科: 工学
• 关键词: Zn-Ni合金镀层 电镀层 4,5-二氯-N-辛基-4-异噻唑啉-3-酮 硫酸盐还原菌 抗菌 耐蚀
• 年，卷（期）: 2019,（7）
• 所属期刊栏目: 专题——微生物腐蚀与防护
• 页码范围: 247-255
• 页数: 9页
• 分类号: TQ153
• 字数: 4027字
• 语种: 中文
• DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2019.07.027

摘要

目的 提高Zn-Ni合金镀层的耐微生物腐蚀性能.方法 在硫酸盐电镀液中添加梯度浓度的4,5-二氯-N-辛基-4-异噻唑啉-3-酮(DCOIT),利用恒电流沉积方法,在碳钢表面阴极电沉积获得DCOIT复合Zn-Ni合金镀层.通过电沉积电位监测与电流效率计算评价DCOIT对电沉积过程的影响,利用扫描电子显微镜、电子能谱、X射线晶体衍射等研究DCOIT对Zn-Ni复合镀层形貌、结构与Ni含量的影响,使用傅里叶红外吸收光谱和荧光显微观察法验证DCOIT的成功复合及复合镀层的抗菌性能,最后将DCOIT复合Zn-Ni合金镀层暴露于硫酸盐还原菌(SRB)中,监测菌液的pH与菌体浓度,同时计算镀层的腐蚀速率,并观察镀层的腐蚀形貌,评价复合镀层的耐SRB腐蚀性能.结果 DCOIT在电沉积过程中会吸附在沉积表面,造成沉积电位负移,并略微降低了电流效率.DCOIT的添加显著改变了复合镀层的形貌、结构与Ni含量,其Ni含量与DCOIT的添加量呈线性增长关系,导致其晶体结构转变.DCOIT以有效形式存在于复合Zn-Ni合金镀层中,并显示出抗菌性能,DCOIT添加量为2 mmol/L时,镀层中的复合量最高,抗菌性能最好.最后,DCOIT复合Zn-Ni合金镀层能有效抑制环境中SRB的生长与代谢,自身腐蚀速率减慢,耐蚀性能明显增强.结论 DCOIT能够以有效形式复合于Zn-Ni合金镀层内部,并有效提高了镀层的抗菌性能,使其获得增强的耐SRB腐蚀性能.