Q235碳钢表面SiO2/PDMS超疏水涂层的制备及防腐性能研究

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.

关键词：超疏水、耐腐蚀、复合涂层、Q235碳钢、聚二甲基硅氧烷、SiO2

所属期刊栏目：52

分类号：TG172(金属学与热处理)

在线出版日期：2023-10-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：209-219