Al2O3超疏水薄膜的制备及其耐腐蚀研究.pdf

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1、中国科技论文在线http://www.paper.edu.cnAl2O3超疏水薄膜的制备及其耐腐蚀研究**刘盛友，刘长松（青岛理工大学机械学院，青岛266520）5摘要：采用溶胶凝胶法在铝基底上制备Al2O3涂层。通过X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和接触角测量仪对制备的Al2O3涂层进行成分、微观结构以及润湿性能的分析；利用电化学工作站对样品的耐腐蚀性能进行测量，从而对薄膜的腐蚀防护性能进行研究。结果表明：制备的Al2O3涂层经低表面能物质改性后对去离子水的接触角达到153.2°，具有高疏水性与较低粘附性；Al2O3

2、薄膜提高了铝基底的耐海水腐蚀性，对空白基底的缓蚀10率达到97.9%。关键词：疏水性；溶胶凝胶法；Al2O3涂层；耐腐蚀中图分类号：TG174.4FabricationofAl2O3SuperhydrophobicsurfaceanditsStudyofAnti-corrosionresistance15LIUShengyou,LIUChangsong(CollegeofMechanicalEngineering,QingdaoUniversityofTechnology,Qingdao266520)Abstract:Sol-gelm

3、ethodwasusedtoprepareAl2O3coatingonthealuminumsubstrate.Chemicalcomposition,physicalmorphologyandwettabilityofAl2O3coatingswereanalyzedbyX-raydiffraction(XRD),scanningelectronmicroscopy(SEM)andcontactanglemeasuringsystem.Also,20Electrochemicalworkstationwasusedtostudyth

4、ecorrosionresistanceandanti-corrosionpropertyofsamples.Theresultsshowthataftermodifiedbylowsurfaceenergymaterials,thepreparedAl2O3coatinghashighhydrophobicityandlowadhesion,andthecontactanglecanbereached153.2°.Al2O3filmimprovedtheseawatercorrosionresistanceofaluminumsub

5、strate,comparedwiththeuntreatedsample,thecorrosioninhibitionratecanreach97.9%.25Keywords:hydrophobicity;sol-gelmethod;Al2O3coating;corrosionresistance0引言[1]腐蚀遍及国民经济各个部门，给国民经济带来巨大的损失，提高材料的耐腐蚀能力显得非常重要，涂覆涂层是一种很好的办法。30采用溶胶凝胶法在各种材料上制备薄的疏水涂层，溶胶凝胶法能够在大面积，任意形状上用常规的涂层方法如喷涂、旋涂、浸涂

6、、流动涂层等制备涂层。如果结合一些基底表面处理技术，我们可以在几乎所有类型的固体基底上涂覆涂层，包括玻璃、石英、金属、陶瓷、[2]石材、塑料、人造橡胶和布等。TadanagaK等利用仲丁醇铝作为原料制备高透超疏水表面较为昂贵且有机醇盐对身体有害，Fu等采用无机盐作为原料的新型溶胶凝胶法制备的氧化[3][4]35铝膜成本极低。作者简介：刘盛友（1993-），男，硕士研究生，主要研究方向是纳米材料通信联系人：刘长松，(1973-)男，教授，主要研究方向是纳米材料.E-mail:cal@qtech.edu.cn-1-中国科技论文在线http

7、://www.paper.edu.cn我们探索了自然界中动植物对水的排斥现象，将超疏水运用到生活中对金属的腐蚀防护中来，进一步提高涂层对金属的保护作用，利用氧化铝溶胶成功的在铝金属表面制备了超疏[5]水涂层并对其耐腐蚀性能进行了探究。本文用无机盐AlCl3·6H2O和无水乙醇为原料制备氧化铝溶胶，用旋涂法在铝基底上涂40覆涂层，通过控制沸水刻蚀时间并经HDS（十六烷基三甲氧基硅烷）改性，在基底上制备[6]了具有不同疏水性能的氧化铝薄膜，并进行了腐蚀防护性能研究。1实验部分1.1实验材料石油醚（C7H16，90-120沸程），无水乙醇（

8、CH3CH2OH，质量分数≥99.7%），去离子水45（H2O，TDS≤1），结晶三氯化铝（AlCl3·6H2O，含量≥97%），乙酰丙酮（C5H8O2，含量≥99%），十六烷基三甲氧基硅烷（C19H42O3Si），铝（