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
[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。