TSA协同HCl化学刻蚀铝片构筑低粘附超疏水表面及其稳定性

• 作者: 于婷 刘戈辉 邢敏 雷西萍
• 来源期刊: 表面技术
• 学科: 工学
• 关键词: 超疏水 铝 化学刻蚀法 耐腐蚀 稳定性
• 年，卷（期）: 2019,（12）
• 所属期刊栏目: 表面强化及功能化
• 页码范围: 140-149,159
• 页数: 11页
• 分类号: TG174.4
• 字数: 4048字
• 语种: 中文
• DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2019.12.016

摘要

目的 通过化学刻蚀法制备铝基超疏水表面,并提高其机械稳定性和化学稳定性.方法 以盐酸(HCl)为主刻蚀剂,对甲苯磺酸(TSA)为辅助刻蚀剂,通过化学刻蚀法构筑铝片微-纳米结构,涂覆硬脂酸后制备超疏水铝.探讨最佳刻蚀时间和浓度,通过FESEM、EDS和ATR-FTIR对铝片的表面结构和化学组成进行分析.利用接触角测量仪、电化学工作站和线性耐磨实验分别对铝表面的润湿性、耐腐蚀性和机械稳定性进行研究,并探讨铝在3.5％ NaCl溶液中的化学稳定性.结果 当TSA浓度为0.2 mol/L,刻蚀时间为8.0 min时,获得的超疏水表面接触角(CA)最大,为167.9°,滚动角(SA)为6.3°,对应的腐蚀电位较裸铝正向移动了742 mV,腐蚀电流密度降低了1个数量级.此外,该超疏水表面还具有良好的机械稳定性和化学稳定性,经砂纸磨损70 cm后,接触角仍高达155.9°.模拟海水环境测试化学稳定性发现,将其浸泡在3.5％ NaCl溶液中,20天仍维持在一种粘附超疏水状态.结论 通过调节化学刻蚀时间和TSA浓度在铝基表面制备得到微-纳米粗糙结构,硬脂酸改性后,获得具有超疏水性能的复合表面.该超疏水铝表面兼具优异的机械稳定性和化学稳定性能,并可以在高盐环境下保护铝基体.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	雷西萍	西安建筑科技大学材料科学与工程学院	29	139	6.0	11.0
2	刘戈辉	西安建筑科技大学材料科学与工程学院	3	4	1.0	2.0
3	于婷	西安建筑科技大学材料科学与工程学院	3	4	1.0	2.0
4	邢敏	西安建筑科技大学材料科学与工程学院	3	4	1.0	2.0