微纳分级结构超疏水金属表面的电沉积构筑及性能

摘要：

表面粗糙度和表面自由能是影响材料超疏水特性的两个主要因素.为了获得同时具有微纳分级结构和低表面能的超疏水金属镀层,在低共熔溶剂中采用先构筑微米尺度结构,再构筑低表面能纳米尺度结构的两步电沉积策略.利用SEM、EDS和FTIR观察不同沉积时间(t=0、0.5、1和2 min)下沉积样品(分别命名为Zn、Zn/Zn myristate-0.5、Zn/Zn myristate-1和Zn/Zn myristate-2)的表面形貌和成分.利用接触角测量仪和电化学工作站分析样品的超疏水性、耐腐蚀性、自清洁性及化学稳定性.结果表明,Zn/Zn myristate镀层表面呈现由微米尺度的纯锌多面体和纳米尺度的十四酸锌薄片构筑而成的微纳分级结构;随着沉积时间增加,十四酸锌纳米薄片逐渐长大、交联并形成网状结构.得益于其特殊的表面微纳结构和表面组成,Zn/Zn myristate-2镀层表现出优异的超疏水(CA=156.7±1.5°、SA=2.5±0.3°)、耐腐蚀和自清洁特性.稳定性测试表明,Zn/Zn myristate-2镀层在空气(12周)和3.5 wt.％的NaCl溶液(6 d)中表现出优异的超疏水稳定性.

关键词：电沉积、微纳分级结构、超疏水、自清洁、稳定性

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分类号：TG174;TB306(金属学与热处理)

资助基金：国家自然科学基金;安徽省自然科学基金;安徽省自然科学基金;安徽省高校自然科学研究;国家级大学生创新创业训练计划项目

在线出版日期：2022-10-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：181-187