超疏水铝表面抗腐蚀性研究进展 总结:
摘要: 铝基超疏水表面由于自身的表面粗糙结构以及低表面能特性,具备了抗腐蚀、抗菌、抗结冰、自清洁以及对流体产生很低的表面阻力等性能,具备极好的应用前景和重要的研究价值。本文综述了铝及其合金超疏水表面的研究进展,归纳了铝基超疏水表面的抗腐蚀机理,同时对超疏水材料的发展前景进行了展望。
纲要:
正是这两个条件,使得超疏水材料具备了良好的自清洁 [4] 、抗腐蚀 [4] [5] [6] 、抗结冰 [7] [8] 以及低的表面液体阻力 [9] [10] 等性能。然而随着对铝基超疏水研究的进一步深入,人们开始简化制备过程,将目光放在了简单的化学刻蚀甚至是沸水浴方向上。此种情况下,如果腐蚀液体进入到表面的粗糙结构中,会因为与基体接触的面积大大增加而最终使得铝基材料的抗腐蚀性能反而更加降低(如图2(a)的红色和黑色曲线)。Wang等 [23] 和Lu等 [24] 对阳极氧化并氟化处理后的铝表面进行了一个简单的实验验证。他们将处理后得到的铝基超疏水材料浸入到3.5 wt% NaCl溶液之中,之后对其进行超声振动处理,发现如图5所示,超疏水材料刚浸没在液体中,可以看到表面呈现光亮状态,这正是空气层的阻隔效果产生的明亮化;而在进行了超声振动处理后,表面状态明显变暗,这正是由于超声震动效果使得空隙中的空气层被液体浸Figure 3. Simulation model of interface between self-cleaning surface and 3.5 wt.% NaCl solution [22]图3. 自清洁表面与3.5 wt.% NaCl溶液界面的模拟模型 [22]Figure 4. Interface model for corrosion mechanism of superhydrophobic surface corrosion in NaCl aqueous solution [1]图4. 腐蚀NaCl水溶液中超疏水表面防腐机理的界面模型 [1]Figure 5. The digital photo of the prepared super hydrophobic surface immersed in 3.5 wt% NaCl solution: (a) The initial immersion state
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