Forskere udvikler hybrid superamfifob anti-korrosion og anti-isning belægning

Korrosion og svigt af metalmaterialer har været et problem, som forskere og ingeniører er ivrige efter at løse. Inspireret af lotuseffekten har biomimetiske superhydrofobe materialer med typiske ikke-befugtende egenskaber ved grænsefladen vist et stort potentiale inden for korrosionsbeskyttelse.

Selvom anti-korrosionsfunktionen af ​​superhydrofobe materialer er blevet bekræftet af forskere i ind- og udland, er der stadig mange uløste udfordringer i processen med overgangen fra laboratoriet til praktiske anvendelser.

Et forskerhold ledet af prof. Zhang Binbin fra Institut for Oceanologi ved Det Kinesiske Videnskabsakademi rapporterede om en organisk-uorganisk hybrid superamfifobisk belægning med integrerede funktioner af væskeafvisning, selvrensende, anti-korrosion og anti-isning.

Undersøgelsen er offentliggjort i Journal of Materials Science &Technology .

Ifølge forskerne udviser den udviklede belægning både superhydrofobe og superoleofobiske egenskaber og udviser fremragende afvisningsevne over for væsker med lav overfladespænding såsom vand, glycerol, ethylenglycol og jordnøddeolie, med glidevinkler alle mindre end 7°.

Belægningernes korrosionsbestandighed blev grundigt evalueret ved hjælp af henholdsvis elektrokemisk impedansspektroskopi, Tafel-polarisering, saltspraytest og udendørs atmosfærisk eksponering. Resultaterne viste, at ladningsoverførselsmodstanden og lavfrekvensmodulet af belægningen steg med 7-8 størrelsesordener, idet de tålte 480 timers neutral saltspray og 2.400 timers atmosfærisk eksponering, hvilket viser et betydeligt langsigtet anti-korrosionspotentiale.

Ud over væsentligt forbedret korrosionsbestandighed demonstrerede belægningerne også deres funktionelle integrationsevner inden for selvrensende, forsinket isdannelse, tabsfri væsketransport og substratanvendelighed.

Den ensartede spredning af funktionaliseret Al₂ O₃ nanopartikler i belægningerne giver vigtig sikkerhed for den ultimative realisering af belægningernes multifunktionelle integrationsegenskaber.

"Vi er overbevist om, at den kontinuerlige forbedring af funktionel integration og langsigtet stabilitet vil forblive i fokus for fremtidig forskning på dette område," sagde prof. Zhang, første og tilsvarende forfatter til undersøgelsen.

Flere oplysninger: Binbin Zhang et al., Hybrid superamfifobisk anti-korrosionsbelægning med integrerede funktioner af væskeafvisning, selvrensende og anti-isning, Journal of Materials Science &Technology (2023). DOI:10.1016/j.jmst.2023.10.042

Leveret af Chinese Academy of Sciences