45#钢表面Ni-W/ZnO超疏水复合涂层的制备及性能研究

采用电沉积工艺并结合喷涂法在45#钢表面制备Ni-W/ZnO超疏水复合涂层,表征了复合涂层的微观形貌和主要成分,并对复合涂层的疏水性、机械稳定性及耐蚀性进行测试分析。结果表明：复合涂层表面形成微纳米分级结构,主要成分为Ni、W、Zn、O、C和Si元素,改性ZnO颗粒在复合涂层中呈较均匀分散状态。复合涂层表面水滴接触角达到151.4°,表现出超疏水性能,并且经20次胶带提拉、20次砂粒冲击和20个周期砂纸摩擦后接触角仍然大于150°,能稳定地保持超疏水性能而且具有良好的机械稳定性。复合涂层还表现出优异的耐蚀性,其腐蚀电流密度仅为6.79×10^-7 A/cm²,极化电阻达到3.25×10⁴Ω·cm²,相比于常规Ni-W合金镀层,能为45#钢提供理想的腐蚀防护作用。     

基于二氧化硅纳米粒子的抗冲击超双疏涂层的制备及其性能研究

随着超疏水涂层的成功制备及其在实际工业和生活中的应用,超双疏涂层的研究也取得了一定的突破。然而,抗冲击超双疏涂层的研究和制备仍存在一定的困难。因此,我们报道了一种抗冲击超双疏涂层。首先选择合适粒径的二氧化硅纳米粒子,然后在乙醇体系中,以氨为催化剂,以小分子有机硅烷为改性剂,与长链有机硅烷反应,形成均匀悬浮液。最后,采用简单的喷涂工艺制备超双疏涂层。该涂层具有良好的超双疏性能和抗冲击性能,同时具有优异的化学稳定性和热稳定性。     

水下超疏油涂层的制备及应用

水下超疏油是指在水、油、固三相体系中,水下油滴接触角>150°的表面,在油水分离、抗生物黏附、油滴操控、自清洁等领域具有良好的应用前景.水下超疏油涂层存在制备工艺复杂、成本高的缺点,限制了水下超疏油涂层在实际中的应用.本文介绍了水下超疏油涂层的制备方法及其在不同领域的应用研究情况,指出了水下超疏油涂层研究中的不足,并进...     

复合流体涂层用于Cu金属的防腐蚀研究

采用电沉积法在纯铜表面制备了树枝状Cu₂O,经过正十二硫醇改性制备超疏水涂层,将疏水化的Fe₃O₄纳米颗粒与油相混合,注入超疏水铜表面,制备复合流体涂层。采用扫描电镜(SEM)、接触角测试仪对涂层不同阶段的形貌结构、润湿性进行了分析,采用扫描开尔文探针(SKP)研究了超疏水涂层、复合流体涂层与纯铜表面的电位变化,采用电化学阻抗谱和极化曲线等方法研究了超疏水涂层、复合流体涂层在大气环境和3.5 wt.%NaCl溶液中的耐腐蚀性能。结果表明,复合流体涂层在3.5 wt.%NaCl溶液中浸泡20 d后,腐蚀电流仍小于超疏水涂层和纯铜的腐蚀电流密度,复合流体涂层具有较好的耐久性和耐腐蚀性。     

氟碳复合涂层在不同润湿性下的摩擦学性能

通过使用3种不同粒径(0.5、5.0和50.0μm)的聚四氟乙烯(PTFE)功能填料与氟烯烃/乙烯基醚共聚树脂(FEVE)进行混合,采用喷涂法及常温固化工艺在载玻片表面制备了具有不同润湿性的FEVE/PTFE氟碳复合涂层,并评价了涂层的表面润湿性、附着力和耐磨性。结果表明：PTFE与FEVE的质量比为1.5时所制备的复合涂层具有优良的疏水性和附着力,水接触角最大约为153.1°。与干摩擦工况相比,涂层在水润滑状态下的摩擦因数更低。以粒径50μm的PTFE制备的FEVE/PTFE复合涂层在超疏水状态下的摩擦因数低至0.061 5。该FEVE/PTFE复合涂层不仅具有良好的耐磨性,而且疏水效果稳定。     

金属表面PDA/PTFE超疏水涂层抑垢与耐腐蚀性能

超疏水涂层具有极广的应用前景，然而在金属表面制备稳定的超疏水涂层具有一定挑战。为提高涂层稳定性，本文通过简单浸泡法在不锈钢表面形成稳定的聚多巴胺（PDA）中间涂层，随后采用电泳沉积法在PDA修饰后的表面制备聚四氟乙烯（PTFE）超疏水涂层。测试中采用场发射扫描电镜、接触角测试仪及电化学测试仪进行PDA/PTFE涂层分析和表征。制备的PDA/PTFE涂层表面呈现凸起结构，提高电沉积制备时间与溶液中水含量，涂层表面水接触角呈现先增加后降低的变化趋势，制备涂层中最大水接触角为160.2°±1.3°，相应涂层的表面能为5.57mN/m。胶带剥离与砂纸磨损试验表明，PDA/PTFE涂层具有较好的稳定性。污垢沉积试验表明，浸泡在50℃、70℃与90℃碳酸钙过饱和溶液12h后，与不锈钢相比，涂层抑垢率分别为64.71%、72.22%与81.25%。电化学测试表明，PDA/PTFE超疏水涂层具有较好的耐腐蚀性能，与不锈钢相比，涂层缓蚀率为95.1%。     

镁合金表面Ni-P/Cu-Zn超疏水复合涂层制备及耐蚀性研究

本文主要研究了镁合金表面Ni-P/Cu-Zn超疏水复合涂层的制备和耐蚀性.复合涂层通过化学镀镍磷、电镀铜锌合金、阳极氧化、表面修饰后获得,化学镀Ni-P层为内层,电镀Cu-Zn层为中间层,超疏水层为外层.对复合涂层的结构和性能进行了表征.实验结果表明,复合涂层与基底结合力强,无鼓泡脱落现象,涂层厚度约为34μm.Ni-...     

基于改性埃洛石纳米管和SiO2纳米颗粒的疏水涂层的制备及性能研究

超疏水性涂料在医疗、车辆、船舶、能源开发等部门等有着广泛的应用。将自制的基于十八烷基三甲基氧基硅烷(ODTMS)修饰的埃洛石纳米管HNTs和SiO₂纳米颗粒共同沉积在环氧树脂涂层表面上,制备出超疏水涂层,探索了最佳的涂装工艺对涂层性能的影响规律,并测试了基于最佳工艺制备的涂层的疏水性能、耐久性能和耐蚀性能。结果显示,所制备的复合涂层表面水接触角均高于110°,达到疏水效果,且该涂层在经过摩擦试验和中性盐雾试验后,仍保持较好的疏水性能,说明涂层具有优异的耐久性和耐蚀性。     

基于硅橡胶的一种可喷涂透明超双疏涂层的制备方法

介绍利用硅橡胶制备可喷涂透明超双疏涂层材料的新方法。收集废旧硅橡胶煅烧产生的二氧化硅(SiO_2)聚集体并氟化改性,将其加入溶剂后形成的悬浮液喷涂在固体基板上即可得到透明的超双疏涂层。通过扫描电子显微镜对SiO_2聚集体及涂层表面的微观形貌进行分析。利用接触角测量仪测试液滴在涂层表面的接触角和滚动角。使用高速相机观察液滴在涂层表面的撞击行为。结果表明,在800℃的煅烧温度、5℃·min~(-1)的升温速率下煅烧3～4 h制得的SiO_2聚集体非常疏松和粗糙,形成多孔的交织网状结构。将改性SiO_2聚集体悬浮液喷涂在固体基材上,干燥后得到接触角大于150°、滚动角小于1°、透明性良好的超双疏表面。该超双疏涂层材料制备及使用方法简单,易于储存和运输,溶剂既便宜又环境友善,而且对废旧硅橡胶进行了有效的循环再利用,在工业领域上具有广阔的应用前景。     

PE基聚硅氧烷/改性SiO2超疏水薄膜的构筑

使用十八烷基三甲氧基硅烷(OTMS)对纳米SiO2进行表面疏水改性,将得到的改性纳米SiO2(OTMS-SiO2)添加到有机硅树脂(SI)中,然后采用两步法在聚乙烯(PE)薄膜表面固化制备了复合涂层SI/OTMS-SiO2.通过FTIR、1HNMR、29SiNMR、TGA对OTMS-SiO2及复合涂层进行了表征,采用接触角测量仪、SEM、AFM对复合涂层疏水特性和形貌进行了测试和观察,最后对复合涂层的耐磨性和附着力进行了分析.结果表明,SiO2表面成功引入了OTMS,且OTMS-SiO2均匀附着在硅树脂涂层上,增加了表面粗糙度,得到了PE基固化超疏水复合涂层.当OTMS-SiO2添加量为正己烷质量的8％时,制得的复合涂层的水接触角为154°,滚动角为7°,并具有良好的耐磨性,其附着力可达4A等级.     

羟基碳纳米管对氟硅树脂涂层防腐性能及耐水稳定性的影响

研究了一种海洋用铝合金6061基材低表面能防腐涂层的制备方法,利用空气喷涂法将氟硅树脂、固化剂、改性纳米材料羟基碳纳米管(CNT-OH)等形成的混合液喷涂在基材上形成涂层。对CNT-OH/氟硅树脂复合涂层的接触角/滚动角、表面能、硬度、附着力、表面形貌、耐水性、耐腐蚀性等性能进行了表征测试。结果表明:当添加0.3%CNT-OH(以氟硅树脂质量计)时,复合涂层的接触角/滚动角分别为121°/21°,表面能为22 m N/m;复合涂层表面具有一定的微观粗糙结构,均方根粗糙度达到3.078 nm;涂层的硬度和附着力分别达到5H和0级;不同温度和盐度条件下,经过浸泡试验和盐雾箱试验25 d后,复合涂层仍表现出良好的耐水性和耐盐水腐蚀性。可认为,CNT-OH对氟硅树脂具有良好的改性作用。     

管道内多巴胺超疏水涂层的制备

超疏水涂层在表面自清洁、流体减阻、防雾防冰冻和微流控等领域具有巨大的应用潜力,而工程应用中圆管内表面超疏水涂层微结构的调控具有一定的挑战性。利用电化学沉积法,在不同的剪切应力下将聚多巴胺 （PDA） 涂层制备到不锈钢圆筒内壁,并将正十二硫醇（NDM）修饰到PDA表面,进而制备出PDA/NDM超疏水涂层。采用场发射扫描电镜（SEM）、接触角测试仪（CA）、傅里叶变换红外光谱（FT-IR）、X射线衍射测试仪（XRD）进行分析和表征。结果表明PDA沉积过程可分为两个阶段,第一阶段为溶液中的PDA颗粒在不锈钢基底上面团聚;第二阶段以PDA颗粒团聚体为基础,PDA进行原位生长,并且生长过程受到剪切应力的控制。不同剪切应力最终生长的形貌有所不同,当剪切应力为1.85 mPa时,涂层表面呈“珊瑚状”小球,粒径大小约15~24 μm;而当剪切应力为7.41 mPa时,涂层表面呈“片状”结构,粒径大小约1~4 μm。所制备出PDA/NDM涂层润湿角均大于150°,属于超疏水,且涂层具有良好的化学稳定性、耐热性、耐磨性以及耐腐蚀性。本工作对圆管内表面涂层的制备和表面纳微结构的调控具有一定的指导意义。     

油田管道防垢的超疏水涂层制备及性能研究

以耐磨性好的TPU为基体,掺杂CeO₂粒子来构建表面微纳米结构,制备了一种TPU-CeO₂超疏水涂层。对其进行性能研究,结果表明：TPU-CeO₂复合涂层具备很好的超疏水性能,水接触角和滚动角分别可达到158°和5°;TPU-CeO₂复合涂层具有良好的防结垢和自清洁性能以及较好的附着性和柔韧性。     

C/C复合材料SiC-SiO_2/ZrO_2-SiC复合抗氧化涂层

为了提高C/C复合材料在高温有氧环境的抗氧化性,在SiC抗氧化涂层防护的基础上,采用气相沉积法及溶胶凝胶吸附冷凝热蒸汽法在C/C复合材料表面制备出了SiC-SiO2/ZrO2-SiC复合涂层。利用扫描电镜、能谱质谱测试及X射线衍射等检测方法对涂层各层进行了分析。结果表明,溶胶吸附ZrCl4蒸汽法制备ZrO2涂层,不仅能够在高温自动修复单层SiC涂层的裂纹缺陷,还起到了在制备外层SiC涂层过程中缓冲应力的作用。这种多层复合涂层在高温下具有良好的抗氧化性,在1 800℃等离子焰动态空气氧化120 s后,计算得出该涂层失重速率仅为0.4 g/(m2·s),表明该涂层具有卓越的抗氧化性。     

水下超疏油涂层的研究现状与评述

水下超疏油涂层是当前界面功能材料的研究新热点。从润湿理论可知,在空气环境中的超亲水/超双亲表面和超双疏表面等在水下也可呈现出超疏油特性。在阐述水下超疏油理论的基础上,详细介绍了水下超疏油、超亲水/超双亲、超双疏3类特殊润湿界面材料的发展现状,尤其关注它们的涂料构筑方法,并作简要评述。进一步给出了基于超亲水和超双疏原理的水下超疏油涂层制备策略与建议。     

超疏水近红外吸收涂层的制备及性能表征

以纳米Si O2为微纳结构改性剂、聚二甲基硅氧烷(PDMS)为粘合剂、Sm2O3为功能颜料,通过合理的涂层结构设计,采用刮涂法制备得到具有超疏水特性的PDMS/Sm2O3复合涂层。分析探讨了PDMS和Sm2O3配比(质量比)、纳米Si O2添加量及表面微纳结构层对涂层性能的影响规律。结果表明,PDMS和Sm2O3质量比对涂层性能具有重要影响,当m(PDMS)∶m(Sm2O3)=6∶4时,涂层对1.06μm近红外光的反射率可低至58.8%,涂层的水接触角可达到113°,明显高于传统聚氨酯基近红外吸收涂层的水接触角。通过在PDMS/Sm2O3复合涂层表面涂覆具有明显乳突状结构特征的PDMS/SiO2微纳结构层,可使涂层实现超疏水特性。PDMS/Sm2O3复合涂层表面经Si O2质量分数为30%的PDMS/SiO2微纳结构层涂覆后,其水接触角可增大到158°,滚动角可低至4°,同时具有较低的1.06μm近红外反射率(61.4%)性能。     

超滑氟硅涂层研究进展

超滑氟硅涂层是一种新型的表面功能涂层，因其表面具有类似液体和分子光滑的特性而表现出良好的疏液、自愈合、防结冰、防指纹、防生物污损等性能，具有重要应用前景。本文介绍了超滑液体浸润涂层（或表面）和类液态高分子刷涂层2类超滑涂层的制备原理和性能特点。其中，前者通过超滑液体浸润多孔基底或溶胀于涂层基体之中获得，该涂层（或表面）润滑性强、自修复效果好，但易受侵蚀；后者通过氟硅高分子刷化学键合于基材表面或整个涂层基体之中制得，超滑性能相对较弱，但机械稳定性较好。进一步，重点介绍了2类超滑涂层的性能提升策略及已取得的进展。最后，指出了超滑涂层未来发展所面临的挑战。     

粉煤灰玻璃/陶瓷复合涂层制备工艺及性能研究

以粉煤灰为原料,采用热化学应法在Q235钢表面制备了玻璃/陶瓷复合涂层.采用X射线、扫描电镜(SEM)分别研究了涂层的物相组成及截面形貌,并测试了涂层的耐蚀、耐磨性能.结果表明:热固化后复合涂层有新相MgAl2O4 、Mg2Al4Si5O18、AlP04、Cr2O3等产生.复合涂层具有良好的热震性,相对基体的耐酸性、耐盐性分别提高21.3倍、2.5倍;耐磨粒磨损性提高6.6倍.     

TiO2/聚二甲基硅氧烷超疏水涂层制备及其金属防腐性能研究

以铝片为基底,采用溶胶凝胶法,制备疏水防腐涂层。以纳米Ti O2和聚二甲基硅氧烷为原料,通过硬脂酸使纳米Ti O2表面由亲水性变成疏水性,然后将改性后的Ti O2与聚二甲基硅氧烷复合,经机械共混、热处理、浸渍提拉等过程,形成超疏水防腐涂层。涂层表面形貌和疏水性采用X射线衍射仪、傅里叶红外光谱仪、扫描电镜、接触角分析仪等进行表征。结果表明,复合涂层表面具有微/纳米双重粗糙结构,与水的静态接触角为155°,滚动角8°;采用极化曲线和交流阻抗等电化学法对涂层防腐性能进行表征,结果表明,其腐蚀电位较纯聚二甲基硅氧烷涂层正移0.2 V,而相比裸铝片,腐蚀电位从-926 m V正移至-525 m V,腐蚀电流密度从4.68×10-5A/cm2下降至5.69×10-6A/cm2。     

SiC复合涂层的制备及对机电传动轴耐磨性能的影响

采用双辉等离子技术在机电传动轴表面制备了SiC/Ta涂层,研究了反应气体四甲基硅烷对涂层显微组织和耐磨性能的影响。结果表明,不同H_2/TMS流量比例的复合涂层截面都为表面SiC层和Ta过渡层的双层结构特征,涂层截面厚度介于4.8～6μm,当TMS流量至1.5 sccm时,SiC涂层和Ta过渡层较为致密,层间结合良好;4Cr13基体物相主要为Fe-Cr,而不同H_2/TMS流量比例的复合涂层处Fe-Cr衍射峰外,还出现了TaC/SiC、Ta_2C和Ta_2C/SiC衍射峰;基体的磨痕宽度、深度和比磨损率分别为860μm、15.91μm和10~2×10~(-5) mm~3/N·m,不同H_2/TMS流量比例复合涂层的磨痕宽度、深度和比磨损率都要低于基体,且TMS流量为1.5 sccm时,复合涂层磨痕宽度、深度和比磨损率最小。通过双辉等离子技术在机电传动轴表面制备SiC复合涂层有助于改善基体的耐磨性能,且当TMS流量为1.5 sccm时复合涂层的结构较为致密、摩擦系数较低,具有相对更好的耐磨性能。