3。6 不同含量 RGO 的 TiO2/C3N4 复合涂层的 XRD 测试 26

结 论 27

致  谢 28

参  考  文 献 29

第一章 绪论

1。1  前言

材料通常被认为是现代科学技术的重要支柱，是一个国家科学进步的标志， 一个国家科学技术的发展离不开材料科学发展的支持[1]。研究材料的腐蚀与防护 就是研究材料因抵抗其周围环境的破坏作用而产生的变质行为。

现代科学技术的飞速发展导致材料的更新换代越来越快，其中非金属材料、 复合材料的发展尤为迅速，使用量也愈来愈大，因此这些材料在使用过程中发生 的由于环境恶劣造成的腐蚀、破坏和变质问题也越来越受到重视。目前而言能普 遍被人所接受的材料腐蚀定义是“材料腐蚀是材料与环境介质发生化学作用、电 化学作用和/或物理作业而引起的变质和破坏现象”。

我国作为世界上使用金属最多的国家，因为腐蚀在经济方面的损失非常大， 因此研究金属防腐蚀性能是一件迫在眉睫的大事。

与传统的金属腐蚀防护方法相比较，涂料是一种对物体进行改性最便宜和最 简便的方法，是一种用途极为广泛的涂敷在各种材料表面的高分子材料。涂料能 通过适当的方法形成一层连续的薄膜，依附在物体的表面以此保护物体，不管物 体的本体材料是什么性质，涂料形成的薄膜都可以拥有与构成物体主体材料完全 不同的表面形貌、结构及性能。

而在涂料中，二氧化钛的阴极保护无疑是有着无与伦比的优势的，近几年来 二氧化钛的光电防腐蚀性能得到了很多关注，它为金属材料的防护举措提供了新 的实验思路和发展前景。同样 g-C3N4 拥有稳定的化学和光学性质，拥有可以吸 收太阳能的能力，再加上有可被利用的氧化电势,所以吸引了研究材料的专家学 者越来越广泛的关注。尽管 g-C3N4 有如此多的优异性能，制备的方法也有许多, 但是能大规模合成、成本要求低的方法还需要进一步的探索与研究。

1。2  碳化氮研究概述

1。2。1  氮化碳研究现状

目前世界各地的科学家们都在研究制备氮化碳的课题上投入了巨大的精力，

但是得到的结果都不太理想，大部分都是无定形结构，少数成功制得的氮化碳也 都不能满足 C3N4 的化学计量比。虽然有部分实验得出结果并发布声明称发现 CNx 微晶是镶嵌在无定形基体上的，但是结果却不能使人信服。所以在接下来的 时间里，在 C3N4 的合成这个问题上，急需解决的是如何制备完美结晶的 C3N4 晶体，获得大面积单一结构的、均匀 C3N4 薄膜。

除此之外，关于氮化碳的其他性能研究也是氮化碳材料研究中的一个重要课 题。对于 C3N4 的应用来说，它的硬度是个非常重要的性能参数。就目前得到的

数据而言，C3N4 薄膜材料的硬度并不是很高，一方面是因为所有制备的材料远 远达不到理想的完美结晶，另一方面是更重要的原因:石墨相析出严重影响了薄 膜的硬度。在电学性能的研究上，氮化碳的电学性质与材料温度密切相关。在 25℃时 CNx 膜绝缘性能良好，电导率低于 l×10-12Ωcm-1，并且随着温度的升高， 电导率增加极快，当温度升到 437℃时，电导率增加了 12 个数量级。这一现象 说明氮化碳会随着温度的升高由绝缘体向导体转变，由此看来可以将其应用在温 控半导体方面，预计会取得成功。C3N4 膜的另一个重要的特征就是优异的耐摩 擦耐磨损性能，由其制成的样品不易被损害，具有较低的摩擦系数和很好的抗磨 损性能，同时具有高热导性。