【摘 要】
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基于5083铝合金优异的焊接和机械加工性能,其在船舶舰艇、海上平台及海岸构筑物等领域应用广泛。然而,5083铝合金在海洋腐蚀环境下极易发生局部腐蚀,包括晶间腐蚀、点蚀等,亟
【机 构】
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中国科学院海洋环境腐蚀与生物污损重点实验室中国科学院海洋研究所; 海洋腐蚀与防护开放工作室青岛海洋科学与技术试点国家实验室; 中国科学院海洋大科学研究中心;
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基于5083铝合金优异的焊接和机械加工性能,其在船舶舰艇、海上平台及海岸构筑物等领域应用广泛。然而,5083铝合金在海洋腐蚀环境下极易发生局部腐蚀,包括晶间腐蚀、点蚀等,亟需开发性能优异的腐蚀防护材料。近年来,仿生超疏水表面的设计、制备和功能应用受到科研人员的极大关注。我们前期研究工作中,通过酸碱刻蚀、高压阳极氧化、一步电沉积等手段设计制备获得了一系列铝基超疏水表面,但其机械稳定性亟待提升。因此在本研究工作中,通过草酸低压阳极氧化手段在5083铝合金界面构筑微纳多级结构,在低表面能硅烷分子接枝后实现表面润湿性调控,将初始亲水性5083铝合金基材转化为超疏水表面,使其具有优异的斥水性、表面自清洁和耐蚀防污特性。超疏水表面结构间隙截留的空气层极大降低了表面的固-液接触面积,使腐蚀液体在表面呈典型的Cassie-Baxter模型接触,表面的电荷转移电阻从初始5083铝合金的7.54×103Ω·cm2提升至8.31×108Ω·cm2,提升5个数量级,缓蚀效率达到99.99%。此外,砂纸磨损测试结果显示,本研究制备得到的超疏水膜层具有良好的耐磨损性能,展现出很好的机械稳定性。
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