Page 80 - 2025年7月防腐蚀专辑
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等:具有自修复功能的超疏水防腐涂层性能研究
(60 个循环)后,硅藻土颗粒被全部磨损消失,纤维结 米颗粒紧密黏附,该涂层具有优良的耐磨性。
构也随之被破坏,涂层开始发生破裂,无法再对金属 2. 5 涂层防腐性
基体进行有效防护。结果表明树脂可以将纤维及纳 涂层的EIS测试结果如图6所示。
(Ω·cm 2 )
MH]; ?eDN ] (Ω·cm 2 ) lg|Z/ ; (Ω·cm 2 ) -Z im /×10 7 ; -Z im /×10 6
|
Z /×10(Ω·cm )
6
2
;
re
Z /×10(Ω·cm)
lg(f/Hz)
7
2
MH G )[ ;
re
(a)—纯环氧树脂涂层的 Bode图 (b)—纯环氧树脂涂层的 Nyquist图
(Ω·cm 2 )
(Ω·cm 2 )
MH]; ?eDN ] (Ω·cm 2 ) lg|Z/ ; -Z im /×10 10 ;
|
-Z im /×10 11
Z /×10 (Ω·cm )
10
2
;
re
lg(f/Hz) Z /×10 (Ω·cm)
11
2
MH G )[ ;
re
(c)—自修复超 水涂层的 Bode图 (d)—自修复超 水涂层的 Nyquist图
? ? ? ? ? ?
图6 纯环氧树脂涂层与自修复超 水涂层的电化学阻抗谱图
Fig. 6 EIS results of pure epoxy resin coating and self-healing superhydrophobic coating
从图 6 可以看出,在浸泡 21 d 后,超疏水涂层的 10 Ω cm ,因此通过 EIS 测试可以证明,超疏水涂层
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阻抗模值依旧保持在 10 Ω cm 以上。这表明超疏 具有优良且长久的耐腐蚀性。
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水涂层在未发生破坏时,涂层优异的疏水性能够减 而本研究重点在于自修复性能是否可以在溶液
少腐蚀介质与涂层表面的接触时间和接触面积,从 浸泡后产生效果,因此对完整涂层进行人为破坏再修
而防止腐蚀介质渗透到涂层中,涂层整体依旧保持 复,对修复后的涂层进行 EIS 测试并分析涂层的防腐
完整性,因此涂层的耐腐蚀能力没有随着溶液浸泡 性能。先用手术 对涂层进行人为破坏,之后将涂层
时间的延长而下降。而纯环氧树脂涂层在浸泡 21 d 置于50 ℃烘箱内 合2 h后,将其浸入3. 5%NaCl溶液
后 ,涂层的阻抗模值由初始的 10 Ω cm 下降到 中,并对涂层进行EIS测试,结果见图7。
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10 Ω cm ,这是由于环氧涂层在固化过程中,溶剂蒸 从图 7 可以看出,在浸泡开始时,所有涂层的
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发会产生微孔等缺陷,腐蚀介质通过这些微缺陷渗 Bode 图均以 45°直线为特征,涂层阻抗模值达到
透到涂层内部,从而迅速达到金属基体表面造成腐 2. 5×10 Ω cm 以上,表明涂层在发生破坏后已通过
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蚀,因此在浸泡 21 d 内环氧树脂的防腐性能显著下 热处理将破坏区域完全修复,从而恢复其防腐性能。
降。当涂层浸泡在溶液中63 d后,纯环氧涂层已经完 这一结果归因于热 导自修复使得破坏区域得到很
全被腐蚀介质破坏,从金属基体脱落,而超疏水涂层 好的修复,以及超疏水表面恢复的凸起结构内空气
虽然疏水性下降,但是涂层本身未被溶液渗透,且未 膜的恢复。通过实验证明,该涂层在相同区域破坏-
发生剥离现象,此时涂层的阻抗模值依旧维持在 合共 12 次后,阻抗模值依旧保持在 10 Ω cm 以
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