阳极氧化法提升铝基超疏水表面耐海水腐蚀性能

本研究论文探讨了利用阳极氧化法制备铝基超疏水表面的技术及其在耐海水腐蚀性能方面的应用。由张德建、刘长松、张容容和杨亭亭等研究人员合作完成，他们分别来自青岛理工大学机械工程学院。该研究主要通过以下步骤实现： 首先，研究人员采用阳极氧化法在铝基体上制备氧化铝层，这是一种常见的金属表面处理技术，通过电解过程在金属表面形成一层致密且可控的氧化膜。阳极氧化过程中，铝作为阳极，电解质溶液中的氧离子会在其表面沉积，形成氧化铝。 接着，论文中提到使用铬酸溶液进行刻蚀，这一步可能涉及到去除部分氧化铝层，以创建所需的微纳米结构。铬酸是一种强氧化剂，可以有效地去除表面的不规则或缺陷，从而优化超疏水薄膜的粗糙度。 然后，为了增强疏水性和防污性能，表面改性采用的是熔融十四酸，这是一种含有14个碳原子的脂肪酸，能够与氧化铝表面形成稳定的化学键，形成疏水性高的自组装分子层。这种表面改性技术使得铝基体表面形成超疏水性，即水滴在其表面滚动而不被吸附，接触角可达150°以上。 为了深入理解这种超疏水薄膜的性质，研究者利用扫描电子显微镜（SEM）和原子力显微镜（AFM）进行微观结构分析，确保了薄膜的粗糙度和微观形貌符合超疏水性能的要求。同时，接触角测量仪用来直接测试和验证其表面的润湿性。 论文的核心部分着重于电化学性能的研究，利用CHI660E电化学工作站对铝基超疏水薄膜在海水环境下的耐腐蚀性能进行了评估。通过电化学阻抗谱和Tafel曲线分析，研究者发现这些经过改性的薄膜具有显著的抗海水腐蚀能力，能够有效减缓铝基底在海水中的腐蚀速率，这对于实际应用如船舶、海洋设备等具有重要意义。 这篇首发论文不仅提供了关于阳极氧化法制备超疏水铝基表面的方法，还展示了这种表面处理技术在改善材料耐腐蚀性能上的潜力，为相关领域的科研人员提供了有价值的研究参考和技术指导。