該研究充分利用了鋁合金表面形貌設(shè)計(jì)與有機(jī)防護(hù)涂層構(gòu)筑協(xié)同防腐耐磨的作用，起到了1+1>2的防腐耐磨效果;穩(wěn)定性高，且制備工藝簡(jiǎn)單、重復(fù)性好，原料廉價(jià)易得，成本低廉，且對(duì)基底材料的形狀沒(méi)有限制，適用于較大面積的鋁合金的表面處理，具有很好的應(yīng)用前景。
據(jù)了解，鋁合金密度小、強(qiáng)度高、導(dǎo)電導(dǎo)熱性能優(yōu)良、塑性和成型性好、易加工，被廣泛應(yīng)用于航空航天、軍工、建筑、汽車(chē)、船舶等領(lǐng)域中。然而鋁合金的硬度偏低，耐磨性差，耐腐蝕性較差，限制了其應(yīng)用。因此，需要對(duì)鋁合金的表面進(jìn)行特殊處理而形成防護(hù)膜層，提高其抗蝕耐磨性能。改善鋁合金表面耐磨和耐腐蝕性最有效的方法是在其表面制備一層薄膜，利用薄膜在鋁合金基體和外界環(huán)境之間形成的屏障，有效地保護(hù)鋁合金，擴(kuò)展它的應(yīng)用范圍。隨著現(xiàn)代工業(yè)的高速發(fā)展，對(duì)鋁合金的表面要求越來(lái)越高，一些成本低、污染少，能滿(mǎn)足特殊條件要求的鋁合金表面處理技術(shù)將受到人們的極大關(guān)注。
據(jù)悉，中國(guó)科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所烏學(xué)東研究團(tuán)隊(duì)將化學(xué)刻蝕和化學(xué)修飾有機(jī)結(jié)合起來(lái)，在鋁合金表面成功制備了具有優(yōu)異防護(hù)性能的薄膜。隨著刻蝕時(shí)間的增加，樣品表面粗糙度先增大后減小，在刻蝕時(shí)間為2min時(shí)，表面的微納二元結(jié)構(gòu)的比例達(dá)到最優(yōu)。經(jīng)OTS和PFDS修飾過(guò)的鋁合金的耐蝕性能最佳，有著很小的腐蝕電流密度和較高的腐蝕電位。這主要是由于薄膜疏水，可以有效地阻隔水以及其他腐蝕介質(zhì)的滲入，因而耐蝕性能得到了提高。經(jīng)OTS修飾過(guò)的樣品的摩擦學(xué)性能也最優(yōu)，摩擦系數(shù)很小且在刻蝕時(shí)間為2min時(shí)磨損率很小可以忽略不計(jì)，這是由于OTS里的長(zhǎng)鏈和非極性端甲基基團(tuán)的存在有效地分散摩擦過(guò)程中傳導(dǎo)過(guò)來(lái)的機(jī)械能，因而摩擦學(xué)性能得到了很大的提高。
上述研究結(jié)果發(fā)表于英國(guó)皇家學(xué)會(huì)期刊RSC Advance, 4(2014)60307-60315，已申請(qǐng)國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利一項(xiàng)(20141042642.X)。上述研究工作得到了國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展“973”計(jì)劃(2014CB643305)、浙江省創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)(2011R50006)等項(xiàng)目的資助。
