5083铝合金表面α-Fe2O3基超疏水防腐复合涂层的制备及性能研究

郝成罡, 王仲民, 李吉刚, 汪秉魁, 丁荣辉, 陆科呈, 许泽兵, 陈治武, 莫然, 吴蕴瑜, 甘伟江, 韦凌志

电镀与涂饰 ›› 2025, Vol. 44 ›› Issue (04) : 16-23. DOI: 10.19289/j.1004-227x.2025.04.003

5083铝合金表面α-Fe2O3基超疏水防腐复合涂层的制备及性能研究

  • 郝成罡, 王仲民, 李吉刚, 汪秉魁, 丁荣辉, 陆科呈, 许泽兵, 陈治武, 莫然, 吴蕴瑜, 甘伟江, 韦凌志
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摘要

[目的]船身外壳与船板常用材质为5083铝合金板材,但在海洋环境中仍然会发生一定程度的腐蚀,拟开发一种超疏水涂层进行防护。[方法]利用钛白粉厂废弃的FeOOH粉末为原料,十六烷基三甲氧基硅烷(HDTMS)作为改性剂,以湿法球磨工艺制备了α-Fe2O3超疏水微纳米粉末,再配合环氧树脂,通过喷涂在5083铝合金表面构建稳定且耐腐蚀的超疏水涂层,并对涂层的疏水性、微观形貌、力学性能和耐蚀性进行了测试。[结果]当HDTMS的添加量为3%时,α-Fe2O3超疏水微纳米粉末及其相应的复合涂层的疏水性能最佳,水接触角分别达到164°和161°,水滴滑动角分别达到2.3°和2.4°,复合涂层的铅笔硬度为4H。该复合涂层在3.5%Na Cl水溶液中浸泡30 d后,其水接触角仍然达到156°,在高浓度盐水、强酸和强碱中也具有优异的稳定性。电化学测试表明,与空白5083铝板相比,覆盖基于α-Fe2O3的超疏水涂层的5083铝板的耐蚀性得到极大提高,腐蚀电流密度减小了大约1个数量级,低频阻抗模值提高了2个数量级,并且在30d长期腐蚀条件下仍具有良好的防护性能。[结论]采用湿法球磨加喷涂技术在5083铝合金表面制备的α-Fe2O3超疏水环氧涂层可显著提高铝合金的综合性能。

关键词

高镁铝合金 / 超疏水涂层 / 三氧化二铁 / 硅烷 / 改性 / 电化学 / 防腐蚀

中图分类号

TG174.4

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郝成罡, 王仲民, 李吉刚, 汪秉魁, 丁荣辉, 陆科呈, 许泽兵, 陈治武, 莫然, 吴蕴瑜, 甘伟江, 韦凌志. 5083铝合金表面α-Fe2O3基超疏水防腐复合涂层的制备及性能研究. 电镀与涂饰. 2025, 44(04): 16-23 https://doi.org/10.19289/j.1004-227x.2025.04.003

基金

2024年广西科技重大专项(桂科AA24263065); 2024年中央引导地方科技发展资金项目(桂科ZY24212007); 2024年南宁市科技重大专项(20241023); 2024年广西重点研发计划(桂科AB24010123); 广西科学院改革发展专项(2024YGFZ504-1010)

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