超疏水表面在海洋大气腐蚀防护中应用可行性研究

摘要

金属材料与所处自然大气环境间因气候或环境因素的作用而引起的金属变质、甚至破坏的现象称为金属的大气腐蚀。当金属表面存在盐粒,且所置环境中水汽超过某一值(临界相对湿度)时,由于金属表面的盐粒吸附空气中的水分,会在金属表面形成一层薄的电解质液膜,从而诱发大气腐蚀过程。目前,用于金属大气腐蚀防护方法很多,在表面涂覆保护层是最常用的方法之一。一般认为,具有疏水性的表面可有效抑制水分子的渗入,起到很好的防护效果。按照这一观点,具有超疏水特性的表面(静态接触角＞150°)可能表现出更优异的耐蚀性能。课题组的研究发现，在水溶液体系中，空气可以截留在超疏水膜的微观结构中，从而阻止腐蚀性介质的渗入，起到比疏水表面更好的防腐效果。而在大气环境中，超疏水表面是否可表现出优异的防护效果至今没有答案。本文通过恒电位电解法在铜表面制备了超疏水表面，以此为平台，研究了NaCl颗粒在超疏水表面的潮解过程，并揭示了超疏水膜对腐蚀的防护作用，该研究的开展为超疏水膜在大气腐蚀中应用提供理论基础。