8月20日，Silicon（硅）期刊發表了可以用于不銹鋼耐腐蝕的新型金屬陶瓷復合涂層開發成果，研究人員以聚碳硅烷（PCS）為分散劑，把研磨的Al/SiC金屬陶瓷粉末作為填料，經過氣氛加熱處理后得到涂層，可有效降低不銹鋼的腐蝕速率87%，腐蝕速率值達到0.007g/cm²年。

論文地址：https://link.springer.com/article/10.1007/s12633-024-03115-4

三種鋁和碳化硅粉體占比不同復合涂層樣品SEM圖（700℃處理）

主要材料

不銹鋼（Stainlesssteel，SS）是應用最多最廣的結構材料，但在海洋、核反應堆等極端環境下容易受腐蝕；陶瓷金屬（金屬陶瓷）涂層結合了陶瓷的高耐腐蝕性（耐腐蝕、磨損、氧化和極端溫度）以及金屬的延展性和低熱膨脹性；聚碳硅烷是SiC基陶瓷的常見前體材料，它在從有機相轉變為無機相的過程中，體積通常會發生顯著收縮。

制備過程

研究人員準備了初始混合物中的Al和SiC粉末比例分別為80:20%(ASP1)、70:30%(ASP2)和60:40%(ASP3)的樣品，并與二甲苯和PCS混合以制備前體懸浮液。噴涂到A304SS基材上，在200℃的環境中固化15分鐘，然后在管式爐中在700℃的氬氣流下退火一小時。

部分細節

金屬陶瓷球形粉體的粒徑14-20μm，該參數可以避免“冷焊”發生，即金屬和陶瓷粉體通過機械力和原子擴散作用而結合，避免冷焊可以提高涂層均勻性。三個樣品都形成了致密涂層，ASC1的粗糙度值更高。

編譯整理 YUXI