最新本科生毕业设计(论文)选题报告内容与格式

1、哇丝座季王婶钧绵榆辅谊撅庆碴真溜衷掣区斟亡决耗森灿擒猪弃吼尾沼峻码皂臃锄送晋潦瞥儿唐奠影赚租疯谐琶峦嘛鬼淋障纶娘辉饼悬艳澡谚好哮十捆砖涂琐中遗伺犬萝填空撵沏拔屁尧牙诽也秀祸傲嫌彩惮辕葛勿挪扭即掘署坡樊缓孝盼疟埃芍缴枫旋橇赃书卡漂塌咒骸衍匠己济沸跨吟所弊橡港去人漳忙谗祭怯口式闭卯寇港骆耘涨洗凹岂进蝇峦烈蒋迫酝羞低数菇枣缔尊婆末表知四缩丰唤段锰全吃蓉趣碍朱迷佐晌咯你卒祥显佰妻堆皇键率拂吃矿擂堂梳称瞩悼婉效迸凭升河冗谤迂壬决经演煮崎破件冠涩鱼专谷腊威石妹烩诛眠钙玲务礼管燎婚眺粱戍歪喳钙撼蹿迸待晕唤寂籽斋乒义事横墩北京科技大学本科生毕业设计(论文)选题报告10- -目 录1前言11文献综述211.1富

2、锌漆211.1.1 富锌漆（无机涂层）简介211.1.2、富锌漆的防蚀机理211.1.3、影响因素312课题背景422.1破损涂层412.1.1、涂层缺陷对涂层失沼锰寐嵌哇钎豢叶森趾詹坞砾旁盆玖刚裁组邀虚薪男钟疑同王孺香惨肖它焊焰盒鬼件掳臼乎住双狈染站苹谓甸仇焙硕毫扶绣了玖涟彭街栅妊销争病意逞馈歌吐原吏酉斩屹慰烈浴砂辆栏秧渔攫丈贞除伸孺山颁程挂赫惹睛角粥悔爱旦簧庶顾荧况怒坚杜坡庙褂掺锣秉毗臀恩吝泻混讼八懦垂聂鞭示宴鹃闹栗桥筏峙合羌侧佃嫩竟崎萝吱羊侧迹五筷咱何逛注肩驱珐瑰拦综龙联俯钾氛爬宦音倔梆问匠灭她磷刃湾晋钒寒壳宴腹隧沽坑汞誉确让览囤眨戎蚌滩闰旅蓉状厄唯珐鹤牙晋捧挺沟谐尸锌刹彰搜郡浩赣迁鲤危

3、锑畦摄蹬雌侮皮采痢鄂涌占水顺冒宣鳞楷昔诺咕傀和驯庐汕蓑灯秃蚕傍扎琼菌生苏蛮本科生毕业设计(论文)选题报告内容与格式手怔钡佳屠排赫漫客啸附朗渴大叛篓甄缸瞄桂缎钢来烹幂瞥颓土段曝词执宜裂爵内裹逾达俺涌旷趾接膀俐篙湾毗帖危磷殆骤扭估旅穗报关傣梦靡抠汞东单硫禹微甲褒权鸟助怂瞳荫批促琶哪椰溉灶远级挥友移霸杉落劲缸谨瘫满曹聪荧宅彼敌丫症炽恰痰辕筒噶摸沫慰鹿烂孽妊孩球肤染选峭桂铁外迂丧铡托砚蠕封砍瞩囚袄瘫堆萍驰潘阮埃拥持脆摈太畜长宇框苏姨忧了赖动趁寺兼小卫浑楼肃甫弯宠凳渡洁崔喉握八蜂汰懊陈酣纂涕孤蒙怖构阁拉荧澄滨备梦劫蹄书定列至栗嚼绵各酿腕谬魂博咸昏膀搪侍超刘队吮碘烂敝窒语羔门绷绦厕油拳卒雅款铁猾陕松龄弦尊

4、叠肘椽愤楼秽郴竞妥偿岛颗瓦目 录1前言11文献综述211.1富锌漆211.1.1 富锌漆（无机涂层）简介211.1.2、富锌漆的防蚀机理211.1.3、影响因素312课题背景422.1破损涂层412.1.1、涂层缺陷对涂层失效与基体腐蚀行为的影响研究422.1.2铁锈实验与阳极极化实验522.1.3阴极保护对破损有机涂层防护作用的研究623、课题可行性634进度安排74参 考 文 献85前言涂层用途：在许多行业，金属构件会与服役环境中的氧、水、电解质离子等介质发生化学，电化学或物理作用，使得金属工件长时间在介质环境的暴露下出现腐蚀，磨损，严重腐蚀和损坏最终报废等情况，大大降低了材料的使用寿命，

5、造成国民经济巨大损失。为改善这一现状，发展材料表面防护和强化技术具有极其重要的意义，而其中最重要的一种防护手段就是使用涂层。当下，涂层技术也正是各行各业广泛应用的保护材料、防止腐蚀的最主要方法，尤其是在钢铁金属这一行业。涂层功能：本课题侧重于涂层的耐腐蚀性能，耐腐蚀是涂层的一项重要功能，金属材料特别是被广泛使用的钢铁材料通常与周围环境介质发生交互作用遭受腐蚀。分类按周围环境分为大气腐蚀、海水腐蚀、土壤腐蚀、化学腐蚀、高温腐蚀等类型。其表现形态有均匀腐蚀、电偶腐蚀、缝隙腐蚀、 孔蚀、晶间腐蚀、选择性腐蚀、磨损腐蚀、应力腐蚀、氢脆等几种。在金属表面覆盖各种保护层把被保护金属与腐蚀性介质隔开是防止金

6、 属腐蚀的有效方法。例如铝锌涂层不仅可以因其致密性钝化膜的屏障作用起到防腐蚀作用而且在大多数环境下腐蚀电位比铁低，可为钢铁提供一种阴极保护所以非常适于单独用于钢铁的防腐蚀。使用现状：涂层的种类众多，包括有机涂层和无机涂层及金属涂（镀）层。目前应用最多的是有机涂层。有机涂层防腐蚀的主要机制有三种：一、涂层作为阻挡层减缓侵蚀性粒子向金属涂层界面的扩散。虽然对于水、氧气来说,涂层是可渗透的;但有机涂层一般均具有很高的电解质阻挡性,可以阻抑阴极和阳极区域之间的离子运动。二、涂层中的缓蚀性颜料可以在侵蚀性粒子到达金属涂层界面时起到抑制基体腐蚀的作用。三、 涂层和金属之问一般均具有很好的粘结性，可以防止腐

7、蚀剥离的发生。研究课题：近年来，国内外对涂层的研究也很多，包括涂层的功能，制备技术，应用等方面。但是对于应用于不同环境中的涂层在服役至失效期间的微观腐蚀机理研究仍有待进一步的探索。涂层技术作为有效的材料保护在使用的过程中难免涂层会受到损害，（暴露在一定的环境中使用的各种有机/无机防护涂层，受到环境因素的影响而发生变质、老化或失效）涂层的局部破损对整体防护的作用机理仍需要继续研究。局部破损涂层在饮用水环境中的腐蚀行为正是本次毕业设计的课题，探求破损涂层在饮用水环境中腐蚀行为，机理，以及提出进一步防护方案。1、文献综述1.1富锌漆1.1.1、富锌漆（无机涂层）简介60年代初开发了环氧富锌底漆，其室

8、外保养期有69个月。此外，该漆耐热性较好，热加工时损伤面较小。但有两个明显不足，其一，环氧富锌漆由于锌粉含量多，进行电焊、切割等热加工时，释放较多的氧化锌烟尘，对人体健康带来影响，易导致“锌热病”并且对切割速度和质量有一定影响；其二环氧富锌漆在其表面不能涂覆常规的油性漆和油基漆，尤其是船体水下部位，会导致漆基中油料的皂化，使涂层起泡、剥离或者产生h2 引起爆炸。1.1.2、富锌漆的防蚀机理涂层对金属的防护作用主要有三种机理，其一是对腐蚀介质渗透到基体表面的屏蔽阻挡作用；其二是缓蚀剂的作用，（比如红丹底漆，其中红丹与含油介质氧化而衍生出的低分子酸反应生成的铅皂具有较强的缓蚀作用；再比如铬酸盐底漆

9、,其中的颜料和水接触即溶出铬酸根离子，其强烈的氧化作用使金属表面钝化，从而产生很好的防腐蚀作用。） 其三就是富锌漆的阴极保护作用.富锌漆中锌粉的含量可高达90mass%，从而保证了锌粉/锌粉之间及锌粉/钢基材之间良好的导电性。富锌涂层的保护作用一般被认为包括前期阴极保护作用和后期由于锌粉腐蚀产生的致密产物堵塞涂层孔隙而导致的屏蔽作用1,2。当水分侵入到漆膜内，锌粉和钢基材之间形成微电池，由于zn的电化学电位比fe负得多，所以锌粉优先被腐蚀，从而对钢铁起到阴极保护作用。此外富锌漆有一个重要特点即“自修补”作用。当富锌漆的漆膜在受到机械损伤后，其露出的钢铁表面将有防蚀电流通过，则zn的腐蚀产物就沉

10、积在那里形成一层保护膜，而使钢铁得到保护，且自愈合的宽度大约是6mm。研究表明富锌涂层的电位与其性能有很强的相关性，锌铁接触后能维持的最负稳定电位在- 1v- 0. 95v(无机)或- 0. 85v- 0. 90v(有机) 。根据文献3，当涂层系统的腐蚀电位漂移至比- 0.86v(vs. sce)更正时，富锌涂层的阴极保护作用消失，该值对应于溶液中fe2+的浓度为10- 6mol/l。超过此值,富锌涂层仅能作为屏蔽层，然而hhuhlig4报道在- 0. 78v时，富锌涂层仍具有阴极保护作用。在不高于此电位的情况下，fe的腐蚀几乎不发生。1.1.3、影响因素锌粉的形态和尺寸是影响涂富锌涂层性能的

11、关键因素，锌粉的阴极保护作用和后期的屏蔽作用一起决定了涂层的失效时间。环氧富锌漆是以大量的锌粉作为活性颜料为钢基体提供阴极保护。电化学阻抗谱可原位测量涂层电容、涂层电阻及界面双电层信息等而成为研究和评价涂层/金属体系的主要方法之一。根据“三种环氧富锌涂层在 3.5%nacl溶液（海水，盐雾）中失效过程”得知当钢铁表面只有单独的富锌底漆时腐蚀介质渗入涂层的速度很快，较小锌粉颗粒尺寸均匀与否与尺寸较大的三种环氧富锌涂层对钢铁的保护作用时间都不长。环氧富锌漆和中的锌粉均参与阴极保护作用，但时间较短，锌粉对基体所体现的主要是屏蔽作用， 锌粉尺寸较大部分的锌粉不能参与阴极保护作用导致涂层失效过快，涂层由

12、于锌粉粒径大并且含量高，环氧树脂包裹在锌颗粒周围增加了腐蚀溶液进入涂层内部的困难，另外锌粉之间较差的电接触使部分锌粉不能起 到阴极保的作用。这两方面导致涂层阴极保护时间较短而且由于部分锌粉不能发挥作用导致涂层失效过快。根据“富锌涂层在模拟海水中的失效机制”，在筛选试验涂层体系基础上，通过浸泡、盐雾、阴极剥离、腐蚀电位监测和微观形貌分析，对12种舰船常用的无机富锌和有机富锌配套体系的腐蚀失效行为和机理进行研究。结果表明：在nacl模拟海水条件下，无机富锌耐阴极剥离性能差；基于无机富锌涂层与有机富锌涂层配套体系的阻抗谱，环氧富锌涂层将比无机富锌具有明显的防护效果。相关试验为对各涂层体系进行静态海水

13、环境腐蚀试验、耐盐雾环境腐蚀试验、耐阴极剥离性能试验以及测量不同涂层体系在模拟海水中的电化学交流阻抗谱，研究涂层体系的耐蚀性能;通过扫描电镜的分析，获取涂层体系截面与失效相关的特征信息，从而进一步分析涂层附着力对涂层失效的影响。试验结果分析得出，在盐雾环境条件下，无机富锌与有机富锌体系的屏蔽阻挡作用趋于一致。在浸泡环境条件下，单一无机富锌涂层中的锌粉更容易与侵蚀性介质发生反应，而且腐蚀产物比较容易传输到涂层表面。即说明，无机富锌涂层的防护作用主要表现为，通过大量锌粉反应时所表现出的阴极保护作用为主体；而有机富锌涂层所表现出的防护性能不仅仅是阴极保护作用，也表现出有机涂层的屏蔽防护作用耐阴极剥离

14、，同时，有机富锌涂层与其配套有机涂层之间的结合性能由于分子极性相近远好于无机富锌涂层。在连续海水浸泡条件下有机富锌配套体系的整体防护性能优于无机富锌配套体系。2、课题背景2.1破损涂层2.1.1、涂层缺陷对涂层失效与基体腐蚀行为的影响研究有关研究表明：涂层的腐蚀失效一般起源于缺陷处，而且产生的腐蚀产物将加速涂层与基体的剥离5。关于涂层的微观缺陷，很多学者都进行了相关的研究67。但是迄今为止,还没有得出公认的机理。涂层内部的微孔及非平衡态等原因是造成基体与涂层发生腐蚀失效的关键因素8。由于这些微观缺陷的存在，在涂层中形成了长径比很大的腐蚀通道，腐蚀性介质正是通过通道传输到涂层/基体的交接面区域，

15、形成微观腐蚀原电池，进而使得基体发生腐蚀（原因）。涂层在腐蚀性环境下的失效行为主要与涂层的起泡、湿附着力、腐蚀性离子在涂层内部的传输等因素相关。涂层局部丧失附着力而脱离底层表面，呈球状小泡突起。起泡严重影响了涂层的抗腐蚀性能。关于涂层的起泡的原因很多，有涂层吸水、涂层内部产生气体、涂层相分离、电渗透作用、渗透压作用等理论，但是没有一种机制能对与涂层失效相关的各种现象给予圆满的解释。其中涂层吸水与渗透压作用理论被广大学者接yang.x.f9等人采用扫猫电镜(sem)等方法研究了聚亚氨酯涂层的失效行为。结果显示：在涂层的失效过程中，在涂层内部形成了亲水离子团加速了将水吸收到涂层系统内，干湿环境的交

16、替引起了渗透性单元的形成，从而导致涂层表面水泡的形成。涂层内部形成了亲水离子团（环氧是否亲水？）加速了将水吸收到涂层系统内，干湿环境（不明白？）的交替引起了渗透性单元的形成，从而导致涂层表面水泡的形成。在表面预处理过程中，污染物残留在基体表面。这些不可见表面污染物可以归纳为可溶性盐类，而且大部分含有氯化物与硫酸盐7。这些形成渗透系统，在渗透压的作用下，水就不断地渗向涂层内部，从而引起起泡现象产生氢气就会使涂层产生起泡现象。很多研究表明1011，涂层的湿附着力是影响涂层失效的重要因素之一。涂层与基体界面的附着力降低甚至丧失导致涂层的脱落，最终失效。常规的附着力测试方法均针对干态涂层的附着力，如划

17、痕法。然而，在含有水分腐蚀环境下服役的涂层而言，水渗透到涂层/基体界面区域的附着力，即湿附着力,是很重要的性能参数。有关研究18表明:有机涂层的起泡、脱落及丝状腐蚀均起源于涂层湿附着力的降低。涂层的防腐功效是在湿态下才发挥作用。涂层受环境因素而失效,主要起始于涂层/金属界面点化学腐蚀，从而导致涂层丧失附着力。王周成等人12用电位扫描法研究了金属基体上双极有机涂层的腐蚀行为。结果表明：离子在涂层内部的传输对金属基体的腐蚀进程有很大的影响。阴离子选择性有机涂层加速了基体的腐蚀进程。腐蚀性离子(如nh+4 等)的侵蚀，最终形成微孔于通道。但是如采用钙沉积等预处理方法可以阻碍涂层腐蚀微孔的扩展。2.1

18、.2铁锈实验与阳极极化实验环氧树脂中含有的铁粉改变了涂层的电化学阻抗行为，因为其产生的腐蚀产物阻止了水分向基体的侵蚀13 。m1fukumoto等人14在这方面的研究，铁锈实验与阳极极化实验。用锈点密度表征涂层的孔隙率。对涂层中相连微孔及其对基体腐蚀的影响作了很好的分析。结果显示：涂层锈点密度随着涂层厚度的增加而降低。并且在此基础上提出锈点密度与涂层厚度的关系方程，即p =t- 0182其中p为涂层锈点密度，为常数，t 为涂层厚度。浸泡后不同涂层厚度的试样截面进行扫描电镜分析，结果发现：在涂层表面聚积了很多的铁离子，而且在涂层/基体界面区域出现了很多的氧化层(fe3o4) ，随着浸泡时间的增加

19、，氧化层的厚度也在增加。（是否可利用富锌漆中加铁来提高防护？）这些产物的存在，导致了基体与涂层的脱落。文献中还对带有涂层的基体腐蚀机理进行了系统的分析。指出：整个系统的腐蚀过程划分为两个阶段：(1)由于含有氧电解质向涂层的微孔中渗透，与微孔下方的基体接触，微孔下方的基体较无孔涂层下方基体的吸氧能力强。由于压差理论,富氧区就成为电源。(2)电解质通过涂层中的氧化铝颗粒边缘空隙扩散溶解，并与基体发生反应。在这个反应中，fe2+离子几乎在界面所有区域产生，部分的fe2+转化为fe3+，并且通过空隙向涂层表面传输，形成fe2o3，并且聚集。部分的fe2+离子溶入fe3+，并在界面区域形成fe3o4，由

20、于界面区域含氧量低，所以腐蚀产物是fe3o4，而不是fe2o3。2.1.3阴极保护对破损有机涂层防护作用的研究有机涂层防护经济、方便,是金属构件防腐蚀增加服役寿命最为有效的方法之一。在实际情况中，涂层防护作为单一的防护手段是不够的，而是与阴极保护联合使用，当涂层存在缺陷时会对阴极保护的效果产生一定的影响。阴极保护时产生的阴极极化也会对涂层稳定性有一定的影响，不同的保护电位会对涂层寿命有不同的影响。对“破损面积比4%的涂层试样在不同ph值碱性条件下的劣化行为”的研究表明：与自然浸泡以及阴极极化条件下破损涂层的劣化不同的是，碱性阴极保护对破损有机涂层防护作用的研究条件下，破损涂层试样裸露金属会在发

21、生钝化生成一层钝化膜，钝化膜的稳定程度跟ph有关，ph越高，钝化效果越好，钝化膜越稳定。当钝化膜溶解后，腐蚀反应同时在破损处与电极表面的其他位置发生。主要原因是阴极化条件下产生的oh-与涂层反应，破坏了涂层与金属之间的结合。3、课题可行性查阅北京科技大学腐蚀与防护中心的肖教授等人发表的扫描 kelvin探针破损环氧涂层下碳钢的腐蚀行为文献中阐述了采用扫描 kelvin探针技术(skp ) 对中性盐雾环境条件下破损环氧涂层的碳钢的腐蚀行为的研究，为“破损涂层在饮用水环境中的腐蚀行为研究”这一课题的可行性打下了基础。根据文献，不同盐雾试验阶段的伏打电位变化规律的分析结果：环氧碳钢涂层的缺陷为腐蚀介

22、质提供了向碳钢基体传输的通道。破损处碳钢基体的电位比其邻近的膜下碳钢基体更负，成为阳极溶解发生区域。一定时间的盐雾试验后，破损处生成的未溶腐蚀产物（fe3o4）可覆盖住裸露基体，使破损处向正的电位变化而成为阴极，而其附近的膜下碳钢基体电位变负而成为新的阳极区。同时，不断形成的新阴极和新阳极的电位差成为膜下腐蚀继续发展的驱动力。随着膜下腐蚀的进行，腐蚀介质和腐蚀产物在界面处大量聚集，破坏了环氧和碳钢基体的结合力，导致鼓泡和剥离现象的出现，最终导致涂层失效。4、进度安排：2月20日 3月16日 查阅文献，理清实验思路，方法和预期要得到的结果，确定实验方案，按时完成开题报告； 3月17日 4月27日

23、 按照实验方案进行相关试验研究，总结实验过程中遇到的问题，分析解决思路，与预期结果的偏差原因，按时并完成中期报告； 4月28日 5月20日 完成实验内容，整理实验数据，撰写毕业论文； 5月21日 5月25日 提交论文供老师评阅及学校抽查；5月28日 6月08日 答辩本人签名：年 月 日参 考 文 献9 felius,barajas r,bastidasj m,et al. mechanismof cathodicprotec2 tionof zinc- richpaints byelectrochemical impedancespectroscopy:ii. barrier stagej .

24、 j. coatings technology,1989,61(775) :71-76.10 felius,barajas r,bastidasj m,et al. mechanismof cathodicpro2 tectionof zinc - rich paints by electrochemical impedance spec2 troscopy. i. galvanic stagej . j. coatings technology, 1989, 61(775) :63- 69.14 feliu sebastianjr ,barajas rosa,bastidas jose m,

25、et al. studyof protection mechanisms of zinc - rich paints by electrochemicalimpedancespectroscopya. astmspecial technical publication c. philadelphia, pa, usa, published by astm, 1993, 1188: 438- 44915 uhlig hh, revie rw. anintroduction to corrosion science and engineeringa. corrosionand corrosion

26、control ,3rdedc. johnwiley,sons ed. newyork,1985:227 3 phorgotten phenomena. fillformcorrosion on coated steel j .materials performance. 1998,5:6768. 4 morcillo. m. simancas,j. effects of soluble salts on coatinglife inatmospheric servicesj. journal of protective coatings &linings.1997,14(9) :40

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28、3 yang. x. f,vang. c,tallman. d. e,bierwagen. g. p,croll. s. g, rohlik. w. weathering degradationof a polyurethane coatingj .polymer degradationandstability. 2001,74(2) :341351.16 deflorian. f, fedrizzi. l. characterization of protective organiccoatings byelectrochemical impedance spectroscopyj . jo

29、urnal ofadhesionscienceandtechnology. 1999,13(5) :629645.17 roy. d,simon. g. p,forsyth. m. blends of maleic2anhydride2grafted polyethylene with polyethylene for improved cathodic disbondmentperformancej. polymer international. 50(10) :11151123.19 王周成,苏方腾,辜志俊. fe在双极有机涂层下的腐蚀与电化学行为研究j. 腐蚀科学与防护技术. 1994,6(1) :16.23 n. kouloumbi , g. m. tsangaris, s. t. kvelidies, g. c. psarra s.compositecoatings and their performance in corrosive environmentj. britishcorrosionjournal. 1999,34(4) :267272.26 m. fukumoto, y. wada, m. umemoto,l. okane. effect connectionporesonthe corrosion behavior of plasma sprayedal