镁合金Ni-Cu-P/纳米TiO2化学复合镀层制备及抗菌性能研究

论文摘要

镁合金作为新型绿色能源材料,越来越受到全世界的青睐。对于镁合金的表面处理方法很多学者做了很大的工作,本文以镁合金为基体,对其表面进行化学复合镀处理,通过镀液各成分的选择制备出纳米级化学复合镀层,通过扫描电镜、X射线分析,表明镀层中确有纳米级TiO2存在,镀层表面形貌均匀。对镀层进行抗菌性能结果显示:镀层抗菌率最高达99.7%。镀层在紫外光或自然光下均有光催化效果,只是在紫外光下催化效果更为明显,在遮光的条件下,镀层仍具有较高的抗菌性能。在不同时间的对比中,还可以发现镀层与细菌接触时间越久抗菌效果越显著。同时通过对镀层耐磨性、耐蚀性分析表明复合镀层较镁合金基体均有显著提高。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 文献综述
• 1.1 前言
• 1.2 抗菌材料研究及发展现状
• 1.2.1 抗菌材料分类及应用
• 1.2.2 无机抗菌材料发展及研究现状
• 2 粉末研究现状'>1.2.3 TiO₂粉末研究现状
• 1.3 镁合金性能及表面处理概述
• 1.3.1 镁合金性能特点及应用
• 1.3.2 镁合金表面处理方法
• 1.3.3 镁合金化学镀镍磷及其三元镀
• 1.4 纳米化学复合镀
• 1.4.1 复合镀层研究概述
• 1.4.2 纳米复合镀层分类
• 1.4.3 复合镀层沉积机理
• 1.4.4 镁合金 Ni-P/纳米粒子复合镀研究现状
• 1.5 本课题研究的价值和意义
• 2 试验材料及方法
• 2.1 试验材料及设备
• 2.2 试验工艺流程
• 2.3 镀层性能测试方法
• 2.3.1 沉积速率的测定
• 2.3.2 镀层表面及截面形貌及能谱（EDS）分析
• 2.3.3 X 射线衍射分析（XRD）
• 2.3.4 镀层结合力测定
• 2.3.5 封孔处理
• 2.3.6 耐磨性能试验
• 2.3.7 耐蚀性能试验
• 2.3.8 抗菌性能试验
• 3 试验结果分析
• 3.1 镁合金 Ni-Cu-P 三元化学镀工艺研究
• 3.1.1 前处理工艺的确定
• 3.1.2 镀液配方及工艺的初步选择
• 3.1.3 配方的正交试验优化设计
• 3.1.4 硫酸铜含量对镀层结合强度的影响
• 3.1.5 硫酸铜含量对镀层耐磨性能的影响
• 3.1.6 硫酸铜含量对镀层耐蚀性能的影响
• 3.1.7 镁合金 Ni-Cu-P 三元化学镀最佳配方确定
• 2 化学复合镀层工艺研究'>3.2 镁合金 Ni-Cu-P/纳米 TiO₂化学复合镀层工艺研究
• 3.2.1 纳米粒子的分散
• 2 含量对镀层沉积速率的影响'>3.2.2 TiO₂含量对镀层沉积速率的影响
• 2 化学复合镀层组织结构分析'>3.3 镁合金 Ni-Cu-P/纳米 TiO₂化学复合镀层组织结构分析
• 3.3.1 镀层表面、截面形貌分析
• 3.3.2 镀层 XRD 成分分析
• 3.3.3 镀层 EDS 成分分析
• 2 化学复合镀层性能分析'>3.4 镁合金 Ni-Cu-P/纳米 TiO₂化学复合镀层性能分析
• 3.4.1 结合力与结合强度拉伸试验分析
• 3.4.2 耐磨性能分析
• 3.4.3 耐蚀性能分析
• 2 化学复合镀层抗菌性能分析'>3.5 镁合金 Ni-Cu-P/纳米 TiO₂化学复合镀层抗菌性能分析
• 3.5.1 光催化降解甲基橙分析
• 3.5.2 抗菌试验分析
• 3.5.3 抗菌机理分析
• 4 结论
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间已发表的学术论文及科研成果