热喷涂锌铝合金超疏水涂层的制备及性能

材料研究学报, 2015, 29(7): 523-528.

热喷涂锌铝合金超疏水涂层的制备及性能

孙小东 ^1, , 刘刚 ^2, , 李龙阳 ^3, , 刘二勇 ^4, , 陆文聪 ^5, , 曾志翔 ^6, , 乌学东 ^7,

1.上海大学理学院上海200444;中国科学院宁波材料技术与工程研究所海洋新材料与应用技术重点实验室浙江省海洋材料与防护技术重点实验室宁波315201

2.中国科学院宁波材料技术与工程研究所海洋新材料与应用技术重点实验室浙江省海洋材料与防护技术重点实验室宁波315201

3.中国科学院宁波材料技术与工程研究所海洋新材料与应用技术重点实验室浙江省海洋材料与防护技术重点实验室宁波315201

4.中国科学院宁波材料技术与工程研究所海洋新材料与应用技术重点实验室浙江省海洋材料与防护技术重点实验室宁波315201

5.上海大学理学院上海200444

6.中国科学院宁波材料技术与工程研究所海洋新材料与应用技术重点实验室浙江省海洋材料与防护技术重点实验室宁波315201

7.中国科学院宁波材料技术与工程研究所海洋新材料与应用技术重点实验室浙江省海洋材料与防护技术重点实验室宁波315201

基金项目: 国家重点基础研究发展计划2014CB643302、国家自然科学基金重点项目51335010、中国博士后科学基金2014M551784、浙江省博士后科研择优资助项目BSH1401040、金属强度国家重点实验室开放课题20141605、浙江省重点科技创新团队项目2011R50006和宁波市自然科学基金2014A610010资助.Supported by the National Basic Research Program of China No.2014CB643302,National Natural Science Foundation of China No.51335010,China Postdoctoral Science Foundation No.2014M551784,the Foundation for Selected Postdoctoral Project of Zhejiang Province No.BSH1401040,State Key Laboratory for Mechanical Behavior of Materials Foundation No.20141605,Zhejiang Provincial Innovation Team No.2011R50006 and Ningbo Municipal Nature Science Foundation No.2014A610010.

关键词：材料失效与保护 , 热喷涂锌铝合金涂层 , 表面修饰 , 疏水机理 , 腐蚀行为

Preparation and Properties of Superhydrophobizted Sprayed Zn-Al Coating

Keywords： materials failure and protection , thermal spraying Zn-Al coating , surface modification , hydrophobicity , corrosion behavior

用电弧喷涂技术在Q235钢板上喷涂锌铝合金涂层,用硬脂酸/乙醇的表面修饰技术在锌铝合金涂层表面构筑了一层超疏水膜.用接触角测量仪(OCA-20),扫描电子显微镜(SEM)和智能型傅立叶红外光谱仪(ATR)等手段表征了涂层修饰前后的润湿性、表面形貌以及化学结构,并用三电极体系电化学工作站(Solartron analytical)对硬脂酸表面修饰前后锌铝涂层进行了阻抗谱和极化测试.结果表明:热喷涂锌铝涂层具有微/纳复合结构,修饰前涂层表现为亲水性,因为金属涂层具有高表面能;经过硬脂酸表面修饰后涂层的静态接触角达到153.2°,滚动角小于10°;红外分析结果表明,锌铝涂层表面由大量的疏水性烃基长链组成,有超疏水作用;腐蚀测试结果表明,修饰处理能明显提高锌铝涂层的防腐蚀性.涂层表面形成的超疏水膜阻碍了界面电化学反应腐蚀产物的脱落与溶解,提高了电荷转移电阻,降低了电流腐蚀密度,从而提高了涂层的防腐蚀性.

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