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油田管道防垢的超疏水涂层的制备和性能研究 被引量:1
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作者 史培玉 陈兆龙 《粘接》 CAS 2024年第2期127-130,共4页
为解决管道结垢带来严重的经济损失和安全隐患,将超疏水涂层喷涂在管道内壁表面形成一层保护膜,以阻止流体与管壁的直接接触,研究以环氧树脂为基体,通过添加二氧化硅和氧化铝来构建表面微纳米结构,设计制备了EP-SiO_(2)/Al_(2)O_(3)超... 为解决管道结垢带来严重的经济损失和安全隐患,将超疏水涂层喷涂在管道内壁表面形成一层保护膜,以阻止流体与管壁的直接接触,研究以环氧树脂为基体,通过添加二氧化硅和氧化铝来构建表面微纳米结构,设计制备了EP-SiO_(2)/Al_(2)O_(3)超疏水涂层,通过调控2种无极纳米粒子的添加量优化涂层配方,并考察EP-SiO_(2)/Al_(2)O_(3)复合涂层的疏水和防垢性能。结果表明,当各投入5.1%SiO_(2)和5.1%Al_(2)O_(3)时涂层附着力为1级,同时接触角可达154.6°,复合涂层的垢结量明显降低,仅为同等状态下环氧涂层的16.5%。为减少油田管道的结垢和腐蚀,提高油田的经济效益和安全效益提供可行途径。 展开更多
关键词 超疏水涂层 油田管道 防垢结 无机纳米粒子
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金属材料表面超疏水涂层研究进展
2
作者 杨欢 周张燕 马北越 《粉末冶金材料科学与工程》 2024年第5期353-361,共9页
金属材料普遍存在腐蚀现象,这限制了金属资源的综合利用。近年来,受到自然界超浸润现象的启示,超疏水涂层作为一种新型金属防护手段,已得到广泛应用。本文对超疏水表面的基础理论进行阐述,重点综述镁合金、铝合金、碳钢、钛合金表面超... 金属材料普遍存在腐蚀现象,这限制了金属资源的综合利用。近年来,受到自然界超浸润现象的启示,超疏水涂层作为一种新型金属防护手段,已得到广泛应用。本文对超疏水表面的基础理论进行阐述,重点综述镁合金、铝合金、碳钢、钛合金表面超疏水涂层近期的发展状况,以期为开发新型功能材料,推动相关技术进步,促进多领域的交叉应用提供参考和指导。 展开更多
关键词 金属材料 超疏水涂层 耐腐蚀 防护材料 原理
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风机叶片新型耐磨超疏水涂层的防覆冰性能研究 被引量:1
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作者 王宇辰 高志强 +4 位作者 贾建文 杜华云 卫欢 侯利锋 卫英慧 《材料保护》 CAS CSCD 2024年第4期56-62,共7页
风力发电机叶片在服役过程中经常会受到覆冰影响,超疏水材料由于其特殊的湿润性,在防冰领域具有较大的应用潜力。基于此,以风力发电机叶片为基底,在其表面旋涂由环氧树脂(EP)、聚二甲基硅氧烷(PDMS)和改性的SiO2等配制的无氟悬浮液,固... 风力发电机叶片在服役过程中经常会受到覆冰影响,超疏水材料由于其特殊的湿润性,在防冰领域具有较大的应用潜力。基于此,以风力发电机叶片为基底,在其表面旋涂由环氧树脂(EP)、聚二甲基硅氧烷(PDMS)和改性的SiO2等配制的无氟悬浮液,固化后制得耐磨防冰的超疏水试样。采用扫描电镜、红外光谱仪和接触角测量仪分别对超疏水涂层的微观形貌、成分组成和疏水性能进行研究。结果表明:超疏水涂层的接触角为166.65°,滚动角为2.5°。相比于无涂层风机叶片,涂层在-10℃和-15℃延长结冰时间40%左右,并且涂层结冰后冰层的粘结强度明显小于风机叶片的。涂层在800目砂纸上磨损10 m后接触角为150.5°。制备的耐磨超疏水涂层具有超疏水效果和良好的防冰性能。 展开更多
关键词 风机叶片 超疏水涂层 制备 防覆冰 耐磨性
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生物基超疏水涂层的制备及其在包装领域的应用
4
作者 刘永伟 杨志豪 +4 位作者 王鑫 董翠华 陈萧 孙敏 庞志强 《包装工程》 CAS 北大核心 2024年第15期41-51,共11页
目的旨在通过全面综述近年来包装领域生物基超疏水涂层的研究进展,使相关研究者快速了解生物基超疏水涂层的构建策略和应用场景,为开发新一代生物基超疏水涂层提供借鉴。方法首先,对超疏水表面的构建策略进行概述,并从生物基材料来源的... 目的旨在通过全面综述近年来包装领域生物基超疏水涂层的研究进展,使相关研究者快速了解生物基超疏水涂层的构建策略和应用场景,为开发新一代生物基超疏水涂层提供借鉴。方法首先,对超疏水表面的构建策略进行概述,并从生物基材料来源的角度,系统总结生物基超疏水涂层的制备方法、性能特点以及在多功能包装领域的应用情况。其次,探讨目前生物基超疏水涂层面临的主要挑战和未来发展方向。结果生物基超疏水涂层在自清洁、防污、防腐、阻燃、除冰等多功能包装领域显示出优异的性能,为其未来的研究和发展提供了有力支撑。结论得益于生物基材料良好的可降解性和生物相容性,制备全生物基可降解的超疏水涂层将成为未来超疏水涂层重要的研究方向。 展开更多
关键词 生物基 超疏水涂层 微/纳结构 低表面能 多功能包装
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机械/化学稳定性超疏水涂层的构筑及其防腐性能研究
5
作者 张鹏 白光亚 +8 位作者 倪向萍 李雨桓 陈静远 彭正 杨承刚 刘钪 张林 严涵 林修洲 《材料保护》 CAS CSCD 2024年第6期20-28,共9页
超疏水涂层可以有效地阻碍含水腐蚀介质对表面的侵入、附着、凝结行为。然而,传统超疏水涂层差的机械和化学稳定性极大地限制了其在复杂苛刻环境中的应用。为此,采用氧化石墨烯(GO)和纳米二氧化硅(SiO_(2))复合聚二甲基硅氧烷(PDMS)与... 超疏水涂层可以有效地阻碍含水腐蚀介质对表面的侵入、附着、凝结行为。然而,传统超疏水涂层差的机械和化学稳定性极大地限制了其在复杂苛刻环境中的应用。为此,采用氧化石墨烯(GO)和纳米二氧化硅(SiO_(2))复合聚二甲基硅氧烷(PDMS)与环氧树脂(EP)混合基体,结合喷涂技术在Q345钢片表面形成PDMS-EP@SiO_(2)-GO超疏水涂层,并对涂层的超疏水、自清洁、防污、耐机械磨损、耐化学侵蚀和防腐性能进行研究。结果表明,PDMS-EP@SiO_(2)-GO水接触角高达166.57°,滚动角小于3°。由于GO的强化增强作用,涂层能对水温为20~100℃的液体保持155°以上的接触角,对酸碱溶液保持160°以上的接触角,且滚动角均小于4°;在经过砂纸摩擦(40 m总摩擦长度)和30次循环胶带粘脱后,涂层依旧拥有超疏水能力,接触角维持在152°以上。此外,PDMS-EP@SiO_(2)-GO优异的拒水性使得它具有良好的防污和自清洁性能。在腐蚀防护方面,PDMS-EP@SiO_(2)-GO的最低频阻抗值提升了1个数量级,电荷转移电阻提升了2个数量级,表现出了优异的耐腐蚀性能。PDMS-EP@SiO_(2)-GO解决了传统超疏水涂层较弱的机械/化学稳定性的问题,可以实现对金属基体的持久性保护,增强了实用性,助力了机械装备在全寿命周期内的安全可靠服役。 展开更多
关键词 超疏水涂层 纳米二氧化硅 机械稳定性 化学稳定性 防腐耐磨
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一种耐久性超疏水涂层的制备及其在玻璃纤维上的应用
6
作者 刘楠 周春才 《工程塑料应用》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期70-78,共9页
玻璃纤维因其轻质高强的特性在建筑、航空航天等诸多领域有着广泛应用。然而,玻璃纤维较强的亲水性使其易在潮湿环境中吸收水分,导致力学性能降低,进而缩短使用寿命。为了提高玻璃纤维的耐久性并拓展其应用范围,采用乳液聚合法,在交联... 玻璃纤维因其轻质高强的特性在建筑、航空航天等诸多领域有着广泛应用。然而,玻璃纤维较强的亲水性使其易在潮湿环境中吸收水分,导致力学性能降低,进而缩短使用寿命。为了提高玻璃纤维的耐久性并拓展其应用范围,采用乳液聚合法,在交联剂二乙二醇二丙烯酸酯(DEGDA)的作用下,利用甲基丙烯酸甲酯(MMA)和乙烯基三乙氧基硅烷(VTES)形成具有低表面能的球状聚合物交联网络结构,进而将硅烷偶联剂改性后的纳米SiO_(2)粒子通过共价键与聚合物网络相连,在玻璃纤维表面构建了耐久性超疏水涂层。当有机硅组分VTES质量分数为30%,纳米SiO_(2)组分质量分数为5%时,该涂层在玻璃纤维表面展现出优异的超疏水性,其水接触角可达154.6°±0.8°。经过10 d的酸碱溶液浸泡,48 h的紫外线照射和60次摩擦循环测试后,涂层的水接触角仍大于150°,表明该涂层具有良好的耐候性和机械耐久性。经过短暂的高温处理后,O_(2)等离子体刻蚀的涂层可从超亲水状态恢复到超疏水状态,具有优异的自修复性能。实验结果表明,该涂层显著提高了玻璃纤维的耐久性,为玻璃纤维的长期稳定使用提供了有力保障。此外,该涂层还可应用于玻璃、泡沫铜、滤纸、海绵等多种基材,有望在更多领域得到广泛的应用。 展开更多
关键词 超疏水涂层 交联结构 纳米SiO_(2) 玻璃纤维 耐久性 耐候性 自修复
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超疏水涂层及其功能化研究进展
7
作者 王一凡 许俊煌 +3 位作者 李丽 李林勇 孟维 李红强 《涂料工业》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期64-71,共8页
作为特种涂层,超疏水涂层的研究和应用一直备受关注。近年来,在超疏水的基础上,进一步赋予涂层功能以满足新兴领域的需求成为当前的研究热点。文中介绍了超疏水涂层的制备方法,包括模板法、相分离法、溶胶凝胶法、层层组装法和喷涂法,... 作为特种涂层,超疏水涂层的研究和应用一直备受关注。近年来,在超疏水的基础上,进一步赋予涂层功能以满足新兴领域的需求成为当前的研究热点。文中介绍了超疏水涂层的制备方法,包括模板法、相分离法、溶胶凝胶法、层层组装法和喷涂法,并对比了其优缺点。综述了超疏水涂层功能化(导电性、阻燃性、导热性、透明性和自修复性)的研究进展,并指出其在实际应用中的重要性。最后总结了目前超疏水涂层领域存在的问题,并对其未来的发展方向进行了展望。 展开更多
关键词 超疏水涂层 制备 功能化 研究进展
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仿生超疏水涂层的制备及应用研究进展
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作者 腊楠楠 张哲 +1 位作者 张正健 陈凤宝 《包装工程》 CAS 北大核心 2024年第13期104-118,共15页
目的综述仿生超疏水涂层理论、制备方法和最新应用,为新型仿生超疏水涂层的研发提供参考。方法概述仿生超疏水理论模型,按照仿生超疏水涂层制备方法进行分类总结,并结合相关应用对仿生超疏水涂层制备方法的优缺点进行评价。结果现有超... 目的综述仿生超疏水涂层理论、制备方法和最新应用,为新型仿生超疏水涂层的研发提供参考。方法概述仿生超疏水理论模型,按照仿生超疏水涂层制备方法进行分类总结,并结合相关应用对仿生超疏水涂层制备方法的优缺点进行评价。结果现有超疏水涂层的制备方法各有特色,但在制备高效性能仿生超疏水涂层方面仍有挑战,需要通过材料研制、表面结构设计和制备工艺优化方面,进行技术攻关。结论选择绿色环保的材料和优化表面结构设计来提升超疏水涂层的寿命是该领域未来发展的主流方向。 展开更多
关键词 超疏水涂层 仿生 制备方法 应用
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一种稳固的SiO_(2)/PDMS超疏水涂层的制备与稳定性研究
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作者 宁浩良 尚佳佳 +1 位作者 苏诗超 彭淑鸽 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期258-263,共6页
为了提高超疏水涂层的稳定性,构筑良好的界面是关键。本研究选取并制备了一种硅烷偶联剂改性的SiO_(2)纳米粒子(KH570-SiO_(2)),不仅能在聚二甲基硅氧烷(PDMS)分散液中良好分散,还能与PDMS链之间通过共价键链接;通过一步喷涂并完全固化... 为了提高超疏水涂层的稳定性,构筑良好的界面是关键。本研究选取并制备了一种硅烷偶联剂改性的SiO_(2)纳米粒子(KH570-SiO_(2)),不仅能在聚二甲基硅氧烷(PDMS)分散液中良好分散,还能与PDMS链之间通过共价键链接;通过一步喷涂并完全固化后在玻璃表面构筑了一个改性SiO_(2)/PDMS超疏水涂层。利用扫描电镜、红外光谱、接触角等多种方式对改性SiO_(2)/PDMS涂层的形貌、结构及表面性质进行分析;并通过划格法、砂纸摩擦及胶带剥离实验对SiO_(2)/PDMS涂层的机械稳定性进行评价,最后探讨了涂层的稳定性机制。结果表明,改性SiO_(2)/PDMS涂层具有优异的超疏水性及机械稳定性。本研究为在材料表面构筑稳定的超疏水涂层提供了一种新方法,有望扩展材料在自清洁、防腐涂层、管道运输、油水分离等领域的应用。 展开更多
关键词 超疏水涂层 聚二甲基硅氧烷 KH570改性二氧化硅 R972 DNS-1
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汉麻蜡提高F-SiO_(2)超疏水涂层粘附稳定性的研究
10
作者 程亮 王伟明 +7 位作者 李军 王丹 孙立秋 王金兰 张树军 赵英楠 时志春 赵明 《齐齐哈尔大学学报(自然科学版)》 2024年第2期76-79,共4页
由于纳米级超疏水涂层的粘附性较差,提出一种改善F-SiO_(2)超疏水涂层粘附性的方法,将汉麻蜡与F-SiO_(2)纳米粒子物理复合,在钢材表面形成汉麻蜡-纳米粒子供价网络,与不添加汉麻蜡的涂层相比,表现出更高的水接触角和更好的粘附性。汉麻... 由于纳米级超疏水涂层的粘附性较差,提出一种改善F-SiO_(2)超疏水涂层粘附性的方法,将汉麻蜡与F-SiO_(2)纳米粒子物理复合,在钢材表面形成汉麻蜡-纳米粒子供价网络,与不添加汉麻蜡的涂层相比,表现出更高的水接触角和更好的粘附性。汉麻蜡复合F-SiO_(2)纳米粒子具有制备工艺简单、原料易得的优势,同时还能提高汉麻的综合利用率。 展开更多
关键词 汉麻蜡 F-SiO_(2) 超疏水涂层 粘附性
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光伏玻璃用高透明无氟超疏水涂层的制备及其性能研究
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作者 徐荣康 叶红 +4 位作者 吴明元 吴庆云 杨建军 刘久逸 张建安 《涂层与防护》 2024年第7期1-6,7-11,共11页
在光伏玻璃上制备透明超疏水涂层的方法有多种,但大多数纳米粒子采用氟硅烷改性,不仅对环境不友好,而且对人体有害。在本研究中,提出了一种喷涂不含氟的纳米粒子来制备透明超疏水涂层。经过十八胺(ODA)修饰的SiO_(2)纳米颗粒附着在半固... 在光伏玻璃上制备透明超疏水涂层的方法有多种,但大多数纳米粒子采用氟硅烷改性,不仅对环境不友好,而且对人体有害。在本研究中,提出了一种喷涂不含氟的纳米粒子来制备透明超疏水涂层。经过十八胺(ODA)修饰的SiO_(2)纳米颗粒附着在半固化的粗糙水性聚氨酯(WPU)层上,提供低表面能和粗糙度。采用非氟改性剂六甲基二硅氮烷(HMDS),进一步提高了涂层的疏水性能。实验结果表明,在400~700 nm波长范围内,EW3涂层的平均透过率为90.63%,平均静态水接触角(WCA)为155.8°。在自清洁试验中,EW3涂层表面没有砂石残留。一系列的耐久性测试表明,EW3涂层具有优异的粘接性、耐腐蚀性、抗辐射性以及抗水流冲击能力。这种环保和低成本的制备方法为光伏玻璃和其他领域制备环境友好型透明超疏水涂层提供了新的思路。 展开更多
关键词 超疏水涂层 二氧化硅纳米粒子 透明 无氟
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镁合金表面二氧化铈/硬脂酸超疏水涂层的制备及其耐蚀性
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作者 李福振 孙瑞雪 《青岛科技大学学报(自然科学版)》 CAS 2024年第2期91-99,共9页
镁和镁合金的高化学活性以及氧化膜的疏松多孔导致镁合金的耐腐蚀性能较差。以AZ31B镁合金为基体,采用水热法在镁合金表面制备出二氧化铈/硬脂酸超疏水涂层,重点研究了水热反应温度和时间对涂层形貌及耐腐蚀性能的影响。通过X射线衍射(X... 镁和镁合金的高化学活性以及氧化膜的疏松多孔导致镁合金的耐腐蚀性能较差。以AZ31B镁合金为基体,采用水热法在镁合金表面制备出二氧化铈/硬脂酸超疏水涂层,重点研究了水热反应温度和时间对涂层形貌及耐腐蚀性能的影响。通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和能谱(EDS)对镁合金表面涂层的相组成、微观形貌及元素组成进行测试,通过电化学测试来表征二氧化铈/硬脂酸超疏水涂层的耐腐蚀性能,利用超疏水测试检验涂层的疏水性。结果表明:当水热反应温度为120℃,反应时间为6h时,可以在镁合金表面制备出均匀的涂层,该涂层由大量细小球形颗粒紧密连接而成,涂层致密完整,厚度约为13μm,涂层主要组成相为CeO_(2)。电化学测试结果表明:与空白镁合金基体相比,二氧化铈/硬脂酸复合涂层的腐蚀电流密度为5.36×10^(-6)A·cm^(-2),降低了一个数量级,且其电化学容抗弧直径明显增大,说明该涂层可以显著提高镁合金基体的耐腐蚀性能。同时,该涂层还具有较好的超疏水性,水滴静态接触角达161°。 展开更多
关键词 AZ31B镁合金 二氧化铈/硬脂酸 超疏水涂层 耐腐蚀性
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超疏水涂层在金属防腐领域的研究进展
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作者 王玉娇 叶焕 +3 位作者 王刚 刘可馨 徐浩 韩进 《材料科学》 2024年第8期1145-1158,共14页
超疏水涂层是指与水的接触角大于150˚,且滚动角小于10˚的一种具有特殊表面浸润性质的涂层,微纳米粗糙结构加之低表面能修饰使得超疏水涂层具有优异的不浸润性,通常具有超疏水、自清洁、防结冰、防腐蚀、油水分离等优点,在金属腐蚀防护... 超疏水涂层是指与水的接触角大于150˚,且滚动角小于10˚的一种具有特殊表面浸润性质的涂层,微纳米粗糙结构加之低表面能修饰使得超疏水涂层具有优异的不浸润性,通常具有超疏水、自清洁、防结冰、防腐蚀、油水分离等优点,在金属腐蚀防护领域具有广阔的应用前景。通过调研国内外近年关于的超疏水涂层在金属领域的相关研究论文,综述了超疏水涂层的构筑原理以及超疏水涂层在金属表面的防腐机理,介绍了包括刻蚀法、层叠层自组装法、溶胶凝胶法、水热合成法、电化学沉积法及喷涂法在内的金属表面超疏水涂层的主要制备方法,并分析了各类超疏水涂层制备方法的利弊,最后从扩大超疏水涂层工业应用范围及提升超疏水涂层综合性能角度对超疏水涂层在金属防腐领域的未来发展方向进行了展望。Superhydrophobic coatings refer to coatings with special surface wetting properties that have a contact angle with water greater than 150˚ and a rolling angle less than 10˚. The micro/nano rough structure coupled with low surface energy modification makes the superhydrophobic coatings excellent non-wetting properties, and generally have advantages such as super-hydrophobicity, self-cleaning, anti-icing, corrosion prevention, and oil water separation. They have broad application prospects in the field of metal corrosion protection. Based on the research on the related research papers of superhydrophobic coatings in the metal field at home and abroad in recent years, the construction principle of superhydrophobic coatings and the anti-corrosion mechanism of superhydrophobic coatings on metal surfaces were reviewed, and the main preparation methods of superhydrophobic coatings on metal surfaces, including etching, stacking self-assembly, sol gel, hydrothermal synthesis, electrochemical deposition and spraying, were introduced. The advantages and disadvantages of various preparation methods of superhydrophobic coatings are analyzed. Finally, the future development direction of superhydrophobic coatings in the field of metal corrosion protection is prospected from the perspective of expanding the industrial application scope and improving the comprehensive performance of superhydrophobic coatings. 展开更多
关键词 超疏水涂层 分类 防腐机理 制备方法
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风力发电机叶片用防冰超疏水涂层的研究进展 被引量:1
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作者 倪一帆 张作贵 《发电设备》 2024年第1期1-6,共6页
风力发电机在冬季寒冷天气下运行时极易发生叶片覆冰现象,严重影响发电效率,甚至造成停机事故。为保障风力发电机安全高效地运行,分析超疏水涂层的防冰机理,总结其在防冰领域中应用的优势和存在的问题。结果表明:超疏水涂层是一种具有... 风力发电机在冬季寒冷天气下运行时极易发生叶片覆冰现象,严重影响发电效率,甚至造成停机事故。为保障风力发电机安全高效地运行,分析超疏水涂层的防冰机理,总结其在防冰领域中应用的优势和存在的问题。结果表明:超疏水涂层是一种具有良好应用前景的风力发电机叶片防冰技术,但需要在涂层耐久性和工程化制备方面进行深入的研究。 展开更多
关键词 风力发电机 叶片 防冰 超疏水涂层 润湿理论
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镁合金表面不同MOF超疏水涂层的耐蚀行为
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作者 刘金玉 张志远 +3 位作者 王东 蒋世权 温玉清 尚伟 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期138-145,共8页
对AZ91D镁合金表面三种不同超疏水涂层(MZS-1,MZS-2和ZnO@ZIF-8)在5%(质量分数)NaCl溶液中的耐蚀性能进行研究。采用场发射扫描电子显微镜、静态接触角测试仪、电化学工作站和盐水喷雾试验机分别对超疏水复合涂层进行微观形貌、润湿性... 对AZ91D镁合金表面三种不同超疏水涂层(MZS-1,MZS-2和ZnO@ZIF-8)在5%(质量分数)NaCl溶液中的耐蚀性能进行研究。采用场发射扫描电子显微镜、静态接触角测试仪、电化学工作站和盐水喷雾试验机分别对超疏水复合涂层进行微观形貌、润湿性、耐蚀性能等进行测试与表征。结果表明:经过盐雾处理后,三种超疏水涂层均在192 h后出现腐蚀,其中MZS-1超疏水涂层的腐蚀最为严重,MZS-2超疏水涂层240 h后表面出现点蚀,同时经过盐雾处理后仍能维持较高的接触角,故MZS-2复合涂层耐蚀性能最好。极化曲线测试发现,在盐雾处理240 h后,三种超疏水涂层的腐蚀电流密度仍比金属基体降低1个数量级,表现出优异的耐蚀性能。所制备的超疏水涂层可以有效增加金属材料的耐蚀性,由于超疏水涂层的拒水性,有效阻挡腐蚀离子的渗透,给基体提供长期的防护作用。 展开更多
关键词 镁合金 MOF 超疏水涂层 稳定性 耐蚀行为
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TiO_(2)粒径对TiO_(2)/聚脲超疏水涂层机械稳定性和防覆冰性能的影响研究
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作者 胡丽娜 杜一枝 +1 位作者 董立婷 雷煜航 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期240-251,共12页
目的研究改性TiO_(2)粒径对TiO_(2)/聚脲超疏水涂层机械稳定性和防覆冰性能的影响,解决低温环境下风机叶片结冰问题。方法采用有机无机粒子共混,以改性纳米TiO_(2)和聚天门冬氨酸酯聚脲(PAE聚脲)为材料,利用一步法构建TiO_(2)/PAE聚脲... 目的研究改性TiO_(2)粒径对TiO_(2)/聚脲超疏水涂层机械稳定性和防覆冰性能的影响,解决低温环境下风机叶片结冰问题。方法采用有机无机粒子共混,以改性纳米TiO_(2)和聚天门冬氨酸酯聚脲(PAE聚脲)为材料,利用一步法构建TiO_(2)/PAE聚脲超疏水涂层。开展耐酸碱性、耐磨性、静态防覆冰、动态防覆冰、覆冰黏结强度等实验研究,并应用在真实风电场。结果超疏水涂层的机械稳定性、防覆冰性能随着粒径增大而逐渐变差。当TiO_(2)粉末粒径为100 nm时,接触角为(162.4±2.1)°,滚动角为(3.8±0.7)°;经过250次磨损,接触角为(158.8±0.31)°,滚动角为(7.3±0.1)°;经过14 d的酸碱耐候性实验,超疏水涂层仍具有超疏水性,酸性和碱性溶液皆会导致涂层受损,碱性溶液对涂层腐蚀作用更强;机械稳定性较强、防覆冰性能较优。涂有超疏水涂层的风机在冻雨天平均比空白风机平均多运行255 min,对一台2 MW机组来讲,相当于多产生8500 kW·h的电能。结论制备的超疏水涂层具备优良的机械稳定性与防覆冰性能,推动了超疏水涂层在风机叶片被动防覆冰领域的应用。 展开更多
关键词 超疏水涂层 防覆冰性能 机械稳定性 改性TiO_(2)粒子 粒子粒径 风机叶片
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超疏水涂层防覆冰技术研究进展
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作者 陈小东 胡丽娜 杜一枝 《中国材料进展》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期301-310,共10页
覆冰现象时刻威胁着电力系统的安全运行,过去几十年里,研究人员采用各种措施来预防电力设备表面覆冰,但这些措施都无法从根本上解决该问题。超疏水涂层由于具有独特的微纳米结构及低表面能物质,在低温环境下,能够延缓结冰且降低表面的... 覆冰现象时刻威胁着电力系统的安全运行,过去几十年里,研究人员采用各种措施来预防电力设备表面覆冰,但这些措施都无法从根本上解决该问题。超疏水涂层由于具有独特的微纳米结构及低表面能物质,在低温环境下,能够延缓结冰且降低表面的冰附着力。从超疏水涂层的防覆冰机理入手,重点综述国内外超疏水涂层防覆冰的实验研究现状,并将影响防覆冰性能的因素分为环境因素和基底因素,分析当前方案的局限性,同时阐述提高超疏水涂层机械鲁棒性的设计与制备方面的最新进展,最后提出超疏水涂层在电力系统应用中存在的问题以及未来的发展方向。该综述有助于研究人员建立评估超疏水涂层的防覆冰性能的试验规范,并推进超疏水涂层防覆冰技术在电力系统中的应用。 展开更多
关键词 电力系统 超疏水涂层 防覆冰机理 环境因素 基底因素
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钛合金焊接接头表面超疏水涂层的构建及性能研究
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作者 王丽媛 张景纯 +5 位作者 孙二举 吕晓辉 魏恩泽 翁恒志 王志毅 卢毅 《材料保护》 CAS CSCD 2024年第6期36-42,共7页
为提高钛合金焊接接头的耐蚀性能,以TA2焊接接头为基体,采用微弧氧化和低能修饰相结合的方法,分别在母材区、焊缝区和热影响区制备超疏水涂层。使用金相显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)表... 为提高钛合金焊接接头的耐蚀性能,以TA2焊接接头为基体,采用微弧氧化和低能修饰相结合的方法,分别在母材区、焊缝区和热影响区制备超疏水涂层。使用金相显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)表征了试样的显微组织、微观形貌和化学成分,通过电化学阻抗谱(EIS)测试了试样在3.5%(质量分数)NaCl溶液中的耐蚀性能。结果表明:微弧氧化处理获得了大脑状微米级沟槽结构,其物相组成为锐钛矿型TiO_(2),经过低能修饰后,3个区域的水接触角分别为154.5°、152.3°和153.6°,滚动角分别为2.9°、4.4°和3.2°,表现出良好的超疏水性。在EIS测试中,超疏水涂层的容抗弧半径最大、微弧氧化涂层的次之,二者均提高了基体的耐蚀性能,其中,热影响区超疏水试样的电荷转移电阻相较于基体的提高了近7倍,具有最佳的耐腐蚀性能。 展开更多
关键词 钛合金 焊接接头 超疏水涂层 耐蚀性能
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钛酸酯偶联剂改性二氧化钛/环氧树脂基超疏水涂层的制备及其性能研究
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作者 吕生华 晏移寒 +1 位作者 郭子轶 刘雷鹏 《陕西科技大学学报》 北大核心 2024年第4期86-93,共8页
针对目前超疏水涂层存在的制备过程复杂及价格高等问题,研究了制备过程简单及价格较低的超疏水涂层.用环氧树脂及聚二甲基硅氧烷(PDMS)形成复合涂层,用钛酸酯偶联剂改性的纳米TiO2与PDMS在涂层表面构筑微纳疏水界面.通过SEM、接触角测... 针对目前超疏水涂层存在的制备过程复杂及价格高等问题,研究了制备过程简单及价格较低的超疏水涂层.用环氧树脂及聚二甲基硅氧烷(PDMS)形成复合涂层,用钛酸酯偶联剂改性的纳米TiO2与PDMS在涂层表面构筑微纳疏水界面.通过SEM、接触角测量仪、电化学工作站等仪器对疏水涂层进行了结构及性能表征.测试结果表明:所制备涂层的接触角达到了160°,滚动角4°,达到了超疏水的效果.在30次砂纸摩擦循环后仍旧保持超疏水性.电化学和极化测试结果表明涂层的最佳腐蚀电位为330 mV,腐蚀电流密度1.93×10^(-12)A/cm^(2),极化电阻为2.97×10^(10)Ω/cm^(2),总阻抗值为1.03×10^(10)Ω/cm^(2),保护效率为99.95%,在酸碱溶液96 h后仍旧保持超疏水性.本研究制备的超疏水涂层,具有优异的耐腐蚀性能、抗损坏能力和自清洁的功能.同时具有制备方法简单及价格较低等优点,其在超疏水自清洁纺织品、医疗器械及金属制品的抗菌及防腐蚀等方面具有广泛的应用前景. 展开更多
关键词 环氧树脂 纳米二氧化钛 超疏水涂层 耐腐蚀 自清洁
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有机硅改性凹凸棒土制备耐久型超疏水涂层的研究 被引量:2
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作者 方永勤 姜水 许亮 《涂料工业》 CAS CSCD 北大核心 2023年第7期42-47,共6页
以凹凸棒土(ATP)、正硅酸乙酯(TEOS)、十六烷基三甲氧基硅烷(HDTMS)和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(MPTMS)为主要原料,经Stober法制得HDTMS/MPTMS-ATP改性颗粒,进一步与聚二甲基硅氧烷(PDMS)复配制备耐久型超疏水涂层。通过透射电... 以凹凸棒土(ATP)、正硅酸乙酯(TEOS)、十六烷基三甲氧基硅烷(HDTMS)和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(MPTMS)为主要原料,经Stober法制得HDTMS/MPTMS-ATP改性颗粒,进一步与聚二甲基硅氧烷(PDMS)复配制备耐久型超疏水涂层。通过透射电镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、傅立叶变换红外光谱(FT-IR)、接触角测量仪对改性ATP及涂层的结构、形貌和润湿性进行了表征,重点考察了改性ATP与PDMS质量比对涂层性能的影响。结果表明:改性ATP中C=C双键与PMDS中Si—H键经加成反应形成了颗粒与成膜物间稳定的Si—C共价结构;当改性ATP与PDMS质量比为3∶5时,涂层水接触角和滚动角达160.5°和2.8°,附着力为1级,经80次砂纸打磨、100次抗剥离测试、24 h酸碱溶液浸泡后仍具有超疏水性。 展开更多
关键词 超疏水涂层 凹凸棒土 硅氢加成 耐久涂层
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