Page 37 - 2025年7月防腐蚀专辑

等：复合溶胶感光机理及点 防腐涂层制备

层，提拉速度为 2 mm/s。然后将其放置于 80 ℃烘箱

中干燥 10 min，之后在 400 ℃马弗炉中热处理 30 min
得到厚度为 500 nm左右的 TiO -SiO 涂层），接着在其
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表面制备 TiO -SiO 点 涂层，获得 950 nm 左右的平
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底层/TiO -SiO 点 涂层。
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?
? ? 式（2）

? ?

1. 4 性能测试 波数/cm -1

? ?

通过 X 射线衍射仪（SmartLab，Rigaku）表征涂层
图1 TiO 溶胶配制 段的红外吸收光谱
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的晶体结构；采用能谱仪（50Max， 津）测定涂层表 Fig. 1 FT-IR absorption spectra of different sols at different
面化学成分；通过紫外-可见-近红外分光光度计 preparation stages
（V-570，asco）分析溶胶中发生的螯合反应和凝胶膜
J
表面 发生的光化学反应 ；通过红外分光光度计
（IR Prestige-21，岛津）分析溶胶和感光溶胶中化合物的
键合情况进行；通过接触角测量仪（JC2 000 A，上海中
晨）测试涂层表面水接触角；通过激光共聚焦显微镜 吸光度
（OLS4000，Olympus）观察涂层的表面微观形貌；通过电

化学工作站（660E，上海辰华）对涂层进行阻抗测试。

盐雾试验：条件依据 GB/T 10125—2021 进行设
定，配制（50±5） g/LNaCl 溶液，pH 为 6. 5~7. 2，盐雾箱

波长/nm
内的温度为 35 ℃，试验周期设定为 7 200 h。试验结 ? ? ? ?
束后用激光共聚焦显微镜（OLS4000， 林巴斯）对腐 图2 TiO 凝胶膜不同光照时间的紫外光谱
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蚀形貌进行观察，试验的评价参数是记录样品出现 Fig. 2 Ultraviolet spectra of TiO gel films under different
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初始腐蚀的时间，在试验结束后计算锈蚀面积比，参 illumination times
照 GB/T 6461—2002进行评级。 时间的延长，355 nm 处紫外吸收峰强度逐渐降低。
光照 15 min 后，其吸收峰强度已经明显减弱，表明紫
2 结果与讨论 外线辐照破坏了凝胶膜中钛金属配位螯合物结构，

引起分解并产生新的物质，可见TiO 凝胶膜层具有好
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2. 1 TiO 溶胶 光机理分析 的感光性。
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图1为TiO 溶胶配制各阶段的红外吸收光谱。 图 3 为不同 光时长下 TiO 凝胶膜经有机溶剂
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由图 1可知，在 1 600~1 300 cm 之间有若干个很 显影后的微观光学照片。
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强的吸收峰，其中 1 593 cm 、1 520 cm 、1 365 cm 附 从图 3 可以看出，不同 光时间，获得的显影图
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近峰分别对应含 Ti 金属螯合物结构中的烯醇式共 形差异很大。随着 光时间的延长，TiO 凝胶膜被溶
4+
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轭的 C=O 键及 C=C 键的振动吸收峰，1 489 cm 、 洗 得越少，被保留下来的点 越多。这与TiO 感光
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1 435 cm 、1 305 cm 附近峰分别对应于苯甲 丙酮 凝胶膜显影机理密切相关： 光时间决定了TiO 凝胶
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中的苯环特征峰 [9-10] ，表明苯甲 丙酮的烯醇式结构 膜中金属有机螯合环的分解程度，不同分解程度的
与钛醇盐发生了螯合反应，溶胶中存在稳定的含 Ti 4+ 钛金属配位螯合物在乙醇中的溶解度不同。只有充
金属螯合物。 分 光的钛金属配位螯合物在乙醇中的溶解度才会
图 2 是 TiO 感光凝胶膜经紫外光不同 光时间 得到最大程度地降低，也即获得充分紫外光照的部
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后的紫外光谱。 分因螯合环的打开，几乎不溶于乙醇，该部分被完整
从图 2 可以看出，在紫外光的照射下，随着光照 的保留下来。但未进行紫外 光或 光不充分的部
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