溶胶凝胶法制备的Al2O3超疏水涂层:耐腐蚀性能与应用

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本文主要探讨了"Al2O3超疏水薄膜的制备及其耐腐蚀研究"这一课题,由刘盛友和刘长松两位作者在青岛理工大学机械学院进行的研究。他们采用了溶胶凝胶法制备在铝基底上的氧化铝(Al2O3)涂层,这是一种广泛应用于材料科学和工程中的表面改性技术。通过X射线衍射(XRD)分析,研究人员能够确定涂层的晶体结构,确认其纯度和完整性。扫描电子显微镜(SEM)则提供了关于涂层微观结构的详细信息,如颗粒大小、形状和排列,这对于评估其表面粗糙度和可能的缺陷至关重要。 接触角测量是衡量材料润湿性能的关键指标,文中提到经过低表面能物质改性后的Al2O3涂层,其对去离子水的接触角高达153.2°,这表明其表现出极高的疏水性,即水在其表面难以附着,有利于防止污渍形成和腐蚀的发生。这种疏水特性在很多应用中都具有重要意义,比如防止雨水对金属表面的侵蚀,以及在工业设备上的自我清洁功能。 此外,研究还重点考察了Al2O3涂层对铝合金基底的耐腐蚀性能。通过电化学工作站进行测试,结果显示,该涂层显著提高了铝基底对抗海水腐蚀的能力,对空白基底的腐蚀起到显著抑制作用,缓蚀率达到了惊人的97.9%,这意味着在海洋环境中,涂覆了Al2O3的铝基材料能更长时间地保持其结构完整性和功能稳定性。 这篇首发论文揭示了溶胶凝胶法制备的Al2O3超疏水薄膜在防腐蚀方面的优异性能,为提高金属材料的耐腐蚀性提供了一种新的策略和技术。这项研究成果不仅有理论价值,也对实际工业应用具有重要的指导意义,特别是在航空航天、汽车制造和基础设施等领域,对提高材料的使用寿命和维护成本有着显著的贡献。