EIS研究纳米导电聚合物在铜面的自修复作用机理及性能提高方法

批准号:
51101061
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
25.0 万元
负责人:
赵杰
依托单位:
学科分类:
E0103.金属材料使役行为与表面工程
结题年份:
2014
批准年份:
2011
项目状态:
已结题
项目参与者:
穆松林、卢亿、王剑、姚文迪、王婧
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中文摘要
导电聚合物在铜表面形成的钝化层与常规钝化层相比,具有独特的自修复特性。自修复作用机理的揭示,是提高钝化层耐腐蚀性能的关键。本项目拟在常规电化学研究方法的基础上,以电化学阻抗谱(EIS)方法为主体,电化学红外和密度泛函方法辅助,分析导电聚合物结构、纳米粒子形状和掺杂形态对自修复特性的影响,从结构上揭示钝化过程中自修复作用的原理,从而克服了单纯依靠电化学方法研究腐蚀过程之不足。据此,总结自修复型纳米导电聚合物的结构特性,优化工艺参数,设计出新型、高效的自修复性能的纳米导电聚合物钝化体系,提高印制线路板(PCB)铜面的稳定可靠性能。本项目可以全面揭示导电聚合物自修复的本质特性,为工艺改进提供理论依据,避免了仅仅依靠经验进行工艺筛选的缺陷,具有重要的理论意义和实际价值。
英文摘要
本项目采用微乳液聚合与热固化相结合的方法,制备了多孔的纳米聚苯胺/聚丙烯酸酯聚合材料,这种聚合膜具有两种形貌的质子迁移隧道:互联亲水性沟(IHT)和互联两亲基地(CAM)。随着聚苯胺的含量增加,互联亲水性沟(IHT)和互联两亲基底(CAM)在3D区域上互相交联并且形成清晰的晶界结构。这种特殊的形貌决定了材料具有耐腐蚀特性、高的导电性以及pH敏感性等优异性能。并通过三元微乳液相图优化工艺参数,设计出新型、高效的纳米导电聚合物体系。.此外,采用循环伏安、交流阻抗等电化学方法研究了复合膜的反应历程。发现了纳米聚苯胺/聚丙烯酸酯的感抗行为,这是由于在复合膜基体内阳离子是固定位点,阴离子是可移动离子,可移动离子从一个固定位点跳跃至下一个固定位点,从而实现离子传导。当亲水渠道非常小时(0.5~1.5µm),沿着油水界面上分布的羧基基团和磺酸基团与水分子充分接触。羧基基团和磺酸基团作为可移动的阴离子对离子传导起到积极作用。此外,深入研究了复合膜的pH值、颜色与电导率之间的关系,并利用复合膜对pH值的快速响应功能,设计了pH传感器,开发了纳米聚苯胺复合材料在传感器领域的应用。
期刊论文列表
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科研奖励列表
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Structural and corrosion property of NiPx metallic glasses: insights from EIS and DFT
NiPx 金属玻璃的结构和腐蚀性能:EIS 和 DFT 的见解
DOI:--
发表时间:2011
期刊:Journal of Physical Chemistry C
影响因子:3.7
作者:赵杰
通讯作者:赵杰
DOI:--
发表时间:2013
期刊:电镀与精饰
影响因子:--
作者:赵杰
通讯作者:赵杰
DOI:10.1016/s1452-3981(23)18309-x
发表时间:2011-09
期刊:International Journal of Electrochemical Science
影响因子:1.5
作者:崔国峰;Jie Zhao
通讯作者:Jie Zhao
DOI:--
发表时间:2013
期刊:电镀与精饰
影响因子:--
作者:赵杰
通讯作者:赵杰
CuNi44合金沉积过程中镍可控析出的配体作用机制的研究
- 批准号:51571093
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:62.0万元
- 批准年份:2015
- 负责人:赵杰
- 依托单位:
国内基金
海外基金
