中國科研團隊開發高強環保氧化鋁有機硅復合超疏水涂層

發布時間 | 2022-02-09 01:10 分類 | 技術前沿點擊量 | 822

導讀：近日，中國科學院海洋研究所海洋環境腐蝕與生物污染重點實驗室、海洋腐蝕與防護開放工作室、海洋科學與技術試點國家實驗室、佛山大學材料科學與氫能學院等機構的科研人員開發出一種環境友好型防...

近日，中國科學院海洋研究所海洋環境腐蝕與生物污染重點實驗室、海洋腐蝕與防護開放工作室、海洋科學與技術試點國家實驗室、佛山大學材料科學與氫能學院等機構的科研人員開發出一種環境友好型防腐超疏水Al₂O₃@PDMS復合材料涂層，經測試該涂層有望輕松應用于各種基材，并在拒液性、自潔性、耐腐蝕性和其他性能方面找到潛在應用。該成果發表于“Front.Mater”（材料前沿）期刊。

論文地址：https://doi.org/10.3389/fmats.2022.839948

超疏水Al2O3@PDMS復合涂層的制備過程示意圖

超疏水Al₂O₃@PDMS復合涂層的制備過程示意圖

由其可焊性、高比強度、低成本和可加工性，碳鋼經常用于工業和工程結構的結構應用中。然而，各種服務環境的侵蝕性特征會導致暴露的碳鋼嚴重腐蝕和劣化，從而導致重大經濟損失和不可避免的安全事故。近年來，仿生超疏水涂層的開發成為了防腐研究的熱點之一，因為它可以在金屬表面與周圍環境之間提供不潤濕的物理屏障。但是科學界取得的諸多進展在大規模制造和廣泛的實際應用中仍存在許多限制，例如嚴格的實驗條件、復雜的制備程序和含氟有毒化合物……鑒于這些問題，設計和開發簡便的一步法、低成本和無氟環保超疏水涂層以用于高效的防腐應用尤為重要。

該研究中，Al₂O₃納米粒子和具有內在疏水性的PDMS被用于設計和生產復合涂層，且復合涂層的最佳Al₂O₃/PDMS質量比為5:4，Al₂O₃納米粒子誘導的微/納米粗糙度和具有低表面能的PDMS都有助于實現防水超疏水性，所制備的超疏水涂層在水滴和固體表面之間表現出極低的粘附力。