Korrosion och fel på metallmaterial har varit ett problem som forskare och ingenjörer är ivriga att lösa. Inspirerade av lotuseffekten har biomimetiska superhydrofoba material med typiska icke-vätande egenskaper vid gränsytan visat stor potential inom området för korrosionsskydd.
Även om anti-korrosionsfunktionen hos superhydrofoba material har bekräftats av forskare hemma och utomlands, finns det fortfarande många olösta utmaningar i processen att övergå från laboratoriet till praktiska tillämpningar.
En forskargrupp ledd av professor Zhang Binbin från Institutet för Oceanologi vid den kinesiska vetenskapsakademin rapporterade en organisk–oorganisk hybrid superamfifobisk beläggning med integrerade funktioner för vätskeavstötning, självrengörande, korrosionsskydd och anti-isbildning.
Studien publiceras i Journal of Materials Science &Technology .
Enligt forskarna uppvisar den utvecklade beläggningen både superhydrofoba och superoleofoba egenskaper och visar utmärkt avstötning mot vätskor med låg ytspänning som vatten, glycerol, etylenglykol och jordnötsolja, med alla glidvinklar mindre än 7°.
Beläggningarnas korrosionsbeständighet utvärderades utförligt med användning av elektrokemisk impedansspektroskopi, Tafel-polarisering, saltspraytestning respektive atmosfärisk exponering utomhus. Resultaten visade att laddningsöverföringsmotståndet och lågfrekvensmodulen för beläggningen ökade med 7–8 storleksordningar, uthärdade 480 timmars neutral saltspray och 2 400 timmars atmosfärisk exponering, vilket visar på en betydande långsiktig anti-korrosionspotential.
Förutom avsevärt förbättrad korrosionsbeständighet, visade beläggningarna också sin funktionella integrationsförmåga i självrengörande, fördröjd isbildning, förlustfri vätsketransport och substrattillämpbarhet.
Den enhetliga spridningen av funktionaliserad Al2 O3 nanopartiklar i beläggningarna ger en viktig garanti för det slutliga förverkligandet av beläggningarnas multifunktionella integrationsegenskaper.
"Vi är övertygade om att den kontinuerliga förbättringen av funktionell integration och långsiktig stabilitet kommer att förbli i fokus för framtida forskning inom detta område", säger professor Zhang, första och motsvarande författare till studien.
Mer information: Binbin Zhang et al, Hybrid superamfifob antikorrosionsbeläggning med integrerade funktioner för vätskeavstötning, självrengöring och anti-isning, Journal of Materials Science &Technology (2023). DOI:10.1016/j.jmst.2023.10.042
Tillhandahålls av Chinese Academy of Sciences
