【超疏水涂层及应用】大连理工大学王华副教授等：镁合金表面防腐蚀超疏水涂层制备研究进展

镁合金由于其密度低，吸振性、电磁屏蔽和可加工性优良，作为有发展前途的绿色工程金属材料，在汽车、航天、计算机、电子工业等有广泛应用。对镁合金表面进行超疏水处理能极大地提高镁合金的耐腐蚀性能。为了改善超疏水表面的耐腐蚀性能，研究者广泛开展了具有自愈合功能超疏水表面防腐涂层的制备研究。本文介绍了超疏水表面的防腐机理，综述了在镁合金上制备具有良好耐腐蚀性能的超疏水表面的方法，并对镁合金超疏水表面防护技术的研究方向进行了展望。

关键词：镁合金；表面处理；自愈合涂层；超疏水涂层；耐蚀性

>01论文配图

02结论与展望

本文综述了在镁合金表面制备超疏水防腐蚀涂层构建微纳米粗糙结构的各种方法，重点介绍了化学镀、电化学沉积、微弧氧化和水热合成等方法。不同制备方法构筑的微观形貌虽然都满足微纳米结构，但微观形貌各有其特点，包括菱形状凸起、层状、片状、微球状、微孔等各种形貌，只有低表面能物质与微观结构之间的结合力良好，且超疏水涂层在使用过程中其微观结构具有耐磨性和自愈合性，一旦表面受损，仍然满足超疏水表面要求的微纳米结构，才能保证超疏水涂层的耐久性。因此，赋予超疏水涂层恢复受损微观形貌的能力即自愈能力来维持超疏水涂层的抗损伤性，是主要的研究方向。

为保证涂层的长期耐腐蚀性能，并具有自愈合功能，常常需要几种方法联合制备复合涂层。层状双氢氧化物（LDH）膜层由于其独特的离子交换特性和层状结构可用于材料的防腐。负载缓蚀剂的LDH膜层和各种涂层复合后，再进行表面改性制备的超疏水表面具有良好的自愈合性能。表面的超疏水膜可以阻碍水分子渗透到Mg基体中，而且LDH本身的分层结构是一个很好的物理屏障，LDH优越的阴离子交换能力可以储存氯离子，释放出的缓蚀剂或氟离子与镁离子反应，在镁合金的腐蚀区域形成保护膜。缺点是LDH膜需要水热合成，反应时间长，因此不适合大面积制备。微弧氧化是较成熟的表面处理工艺，且本身对镁合金具有一定的防护性能，通过在微孔中添加缓蚀性粒子，再对表面进行超疏水改性处理，从而制备优良的耐腐蚀涂层。环氧树脂由于其良好的机械和化学性能、低廉的成本以及良好的结合能力，可以通过在环氧涂层中添加石墨烯、负载具有缓蚀阴离子的LDHs等填料来提高涂层的物理屏障能力，再在环氧树脂涂层表面喷涂超疏水性纳米粒子制备超疏水表面，制备具有自愈功能的智能涂层。

虽然有些复合涂层可以提高耐蚀性能，但存在步骤复杂的固有缺点。采用疏水性纳米粒子与传统有机涂层结合制备复合超疏水涂层，不仅耐蚀性好，且具有大面积处理能力，是很好的研究方向，但很多超疏水性纳米粒子改性用的是价格昂贵的氟硅烷，可能造成环境污染。因此，开发一种简单、环保、高效的制备耐腐蚀性镁合金超疏水表面方法至关重要。如何降低涂层制备成本、减少毒性，赋予涂层疏水性能自修复和耐蚀性自愈合是今后的主要研究方向。

03引文格式
王华, 刘艳艳. 镁合金表面防腐蚀超疏水涂层制备研究进展[J]. 表面技术, 2023, 52(11): 1-22.WANG Hua, LIU Yan-yan. Research Progress in the Preparation of Anti-corrosion Superhydrophobic Coatings on Magnesium Alloys[J]. Surface Technology, 2023, 52(11): 1-22.

来源：表面技术微信号