铝合金表面耐久性超疏水防护膜的制备与表征

发布时间：2024-05-07 03:48

　　通过酸刻蚀-沸水浴处理构筑微纳米分级结构,进而通过喷涂含有磷酸铝胶黏剂(AP)和低表面能物质——全氟辛基三氯硅烷(PFOTS)的悬浮液增强结合力并降低表面能,从而在国产7B04铝合金表面制备了耐久性超疏水防护膜。利用场发射扫描电子显微镜(FESEM)、X射线光电子能谱仪(XPS)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、接触角测试仪(CA)、电化学阻抗谱(EIS)等技术以及多种环境模拟实验对样品进行了表征,结果显示,制备的防护膜表面水静态接触角(WCA)高达158.4°,滑动角(SA)为0°,呈现出超疏水和低黏附性;膜层电阻(Rc)约为101.55 kΩ·cm2,在NaCl腐蚀介质中的电荷转移电阻(Rt)增大了近2个数量级,表现出优异的防护性能;样品可以经受多种破坏,具有理想的机械耐久性、化学耐久性和环境耐久性。

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【部分图文】：

通过XPS表征酸刻蚀-沸水浴以及酸刻蚀-沸水浴-喷涂处理的样品的化学组成，结果如图2和图3所示。从图2(a)可以看到，酸刻蚀-沸水浴样品表面主要有Al、O、C三种元素，其中位于284.6eV处的C元素为空气中污染或储存过程中引入的。图2(b)为Al2p的高分辨图，结合能为7....

另外，为了明确磷酸铝胶黏剂（AP）在膜层中的作用，对经过酸刻蚀-沸水浴-喷涂处理的热固化前后的样品进行了FTIR测试，结果如图4所示。热固化处理前，在3260和1650cm-1附近较宽的范围内，对应于样品表面吸附水和结合水的羟基，1116cm-1处的峰对应于P—O的振动峰，1....

为了评价超疏水防护膜样品的耐久性，模拟实际应用中铝合金样品可能遭受的各种损伤，通过测试其表面WCA的变化对超疏水防护膜样品的机械耐久性、化学耐久性和环境耐久性进行了测试。表1解析图6(a）中电化学阻抗谱所得的各参数值

通过胶带剥离测试膜层与基底的结合力。超疏水防护膜样品表面WCA随胶带剥离次数的变化如图7(a)所示，经过5次胶带剥离测试后，表面WCA仍然大于150°，说明超疏水防护膜与铝合金基底具有良好的结合力。摩擦磨损是最常见的膜层破坏方式之一。图7(b)为样品WCA随摩擦磨损距离的变化。可....

本文编号：3966777