| Q235碳钢表面SiO2/PDMS超疏水涂层的制备及防腐性能研究 |
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| 引用本文： | 于元昊,董玉花,邢静,陈亚敏,宁浩良,赵彤,彭淑鸽.Q235碳钢表面SiO2/PDMS超疏水涂层的制备及防腐性能研究[J].表面技术,2023,52(9):209-219. |
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| 作者姓名： | 于元昊 董玉花 邢静 陈亚敏 宁浩良 赵彤 彭淑鸽 |
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| 作者单位： | 河南科技大学 化学化工学院 洛阳市产业废物资源化利用工程重点实验室，河南 洛阳 471000 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金(22175057) |
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| 摘 要： | 目的 提高Q235碳钢的耐腐蚀性能。方法 在Q235表面先提拉聚二甲基硅氧烷(PDMS)，预固化后再次提拉含疏水气相二氧化硅的PDMS分散液，完全固化后在Q235表面构建一个SiO2/PDMS超疏水涂层。通过扫描电镜、激光共聚焦显微镜、能谱、接触角、砂纸磨损、划格试验对涂层的形貌、结构和表面性质进行分析;采用电化学工作站对涂层的耐腐蚀性和耐久性进行评价。结果 SiO2纳米粒子被镶嵌在PDMS中，在Q235表面形成了一种微纳粗糙结构，平均粗糙度为2.2 μm;涂层表面能仅为5.6 mJ/m2，接触角为152.6°;涂层机械稳定性和结合力优异，砂纸磨损15个周期及划格试验30个周期后，仍保持超疏水。电化学研究表明，在Q235表面引入SiO2/PDMS后，阻抗提升了2个数量级，电容降低了6个数量级;腐蚀电位正向移动了0.419 2 V，腐蚀电流密度降低了3个数量级;涂层对Q235的防腐效率高达99.8%，呈现出优异的耐腐蚀性。在腐蚀液中浸泡一周后，SiO2/PDMS涂层仍保持超疏水和优异的耐腐蚀性，表明涂层耐久性良好。结论 以PDMS为疏水层，纳米SiO2为填料构筑粗糙表面，通过条件控制实现防腐底层和超疏水表层间的界面融合，从而引入稳定的SiO2/PDMS超疏水涂层，提高了Q235的耐腐蚀性和耐久性。本研究为在金属表面构筑稳定的超疏水涂层提供了一种方法，有望拓展金属在恶劣环境中的应用。
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| 关 键 词： | 超疏水 耐腐蚀 复合涂层 Q235碳钢 聚二甲基硅氧烷 SiO2 |
| 收稿时间： | 2022/7/15 0:00:00 |
| 修稿时间： | 2022/12/13 0:00:00 |
Preparation and Anti-corrosion Properties of SiO2/PDMS Super-hydrophobic Coating on Q235 Carbon Steel |
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| YU Yuan-hao,DONG Yu-hu,XING Jing,CHEN Ya-min,NING Hao-liang,ZHAO Tong,PENG Shu-ge.Preparation and Anti-corrosion Properties of SiO2/PDMS Super-hydrophobic Coating on Q235 Carbon Steel[J].Surface Technology,2023,52(9):209-219. |
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| Authors: | YU Yuan-hao DONG Yu-hu XING Jing CHEN Ya-min NING Hao-liang ZHAO Tong PENG Shu-ge |
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| Affiliation: | Luoyang Key Laboratory of Industrial Waste Resource Utilization, School of Chemistry & Chemical Engineering, Henan University of Science and Technology, Henan Luoyang 471000, China |
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| Abstract: | Metal corrosion has brought huge losses to human society, so it is of great significance to study the corrosion and protection of materials. To improve the corrosion resistance of Q235 carbon steel, the work aims to prepare the SiO2/PDMS super-hydrophobic coating on the surface of Q235, and discuss the corrosion resistance and mechanism of the composite coating. |
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| Keywords: | super-hydrophobic anti-corrosion composite coating Q235 carbon steel polydimethylsiloxane SiO2 |
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