责编 明 秋
校对 筱 萍
审发 祁 萍
图片来源：非晶中国大数据库
在现代工业中，材料的腐蚀问题一直是导致设备失效和维护成本增加的主要原因之一。特别是对于铁基非晶金属涂层（Fe-based AMCs），由于其在核废料储存设施和海上防腐部件等领域的广泛应用，提高其耐腐蚀性能显得尤为重要。这些涂层通常通过高速空气燃料（HVAF）技术制备，虽然具有优异的耐腐蚀性，但在涂层过程中产生的孔隙和微裂纹会导致电解液渗透，从而加速金属腐蚀。因此，如何有效封闭这些孔隙，提高涂层的致密性和耐久性，成为了材料科学研究中的一个热点问题。
传统的封孔处理技术，如无机封孔和有机封孔，虽然在一定程度上能够提高涂层的耐腐蚀性，但它们通常存在这样或那样的局限性。无机封孔剂通常渗透不均匀，而有机封孔剂则可能因磨损而降低性能。为了克服这些限制，研究者们开始探索结合无机和有机材料的复合封孔策略，以及模仿自然界荷叶的超疏水表面设计，以实现更高效的封孔效果。在这种背景下，一项基于混合化和超疏水性策略的新型封孔技术应运而生，为铁基非晶涂层的腐蚀防护提供了新的解决方案。
东北大学研究团队通过简单的喷涂方法，利用稀土钕盐作为无机封孔原料，并将低表面能的氟硅烷加载到环氧树脂中作为有机封孔原料，成功实现了铁基非晶金属涂层的有效封孔。研究表明，这种封孔涂层的优越耐腐蚀性和自清洁能力源于无机-有机复合三重效应：无机封孔过程中沉积的钕氧化物的腐蚀抑制效应，有机封孔中树脂的屏蔽效应，以及涂层表面形成的FDTES-Nd3+-Fe2+复合物的交联和超疏水行为（液体排斥效应）。这项工作为设计后续的耐腐蚀和封孔涂层提供了宝贵的指导和见解。相关研究成果以“Significantly enhanced corrosion resistance for Fe-based amorphous coatings via sealing treatment: Based on hybridisation and superhydrophobicity strategy”为题在Applied Surface Science上发表。
研究人员开发了一种基于超疏水性和混合化协同效应的新型封孔策略，通过简单的喷涂方法实现了铁基非晶涂层的有效封孔。研究人员不仅优化了无机封孔过程，还通过有机封孔复合材料进一步提高了涂层的耐腐蚀性和自清洁行为。通过这种封孔处理，涂层的腐蚀电流密度和被动电流密度降低了三个数量级，腐蚀抑制效率达到了94.5%。此外，涂层的接触角达到了156.4°，显示出优异的超疏水性能。即使在500次往复钢丝摩擦后，复合封孔涂层也能显著减少磨损效果。这种封孔涂层的防腐机制来自于无机-有机复合三重效应，其中钕氧化物作为内层防护，树脂作为中间层提供粘合和屏蔽，而FDTES-Nd3+-Fe2+复合物作为外层具有超疏水性质，赋予涂层良好的液体排斥和耐腐蚀性能。这一发现不仅为铁基非晶涂层的工业应用提供了新的防护方案，也为其他材料的腐蚀防护提供了新的思路。
文章来源于材料研究进展。
https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2024.161435
www.bmgchina.com
【会议通知】关于召开首届非晶合金涂层产业研究与技术发展推进会的通知.pdf
通知原文如下：
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