复合材料学报

作者：赵亚梅, 曹婷婷, 张鹏远, 霍梦丹, 张兴龙,

关键词：超疏水, 光热转化, 自修复功能化, 耐蚀性, 不锈钢防腐,

针对物理损伤修复时间较长、修复率较低及极端条件下不锈钢易被腐蚀等实际问题，本文以具有光热效应的自修复涂层氧化石墨烯-形状记忆环氧树脂(GO-SMEP)为底层，以多级粗糙微纳米结构的超疏水涂层全氟癸基三甲氧基硅烷-聚二甲基硅氧烷@二氧化硅(PFDT-PDMS@SiO₂)为表层，基于双层设计获得了一种快速修复物理损伤的光热自修复超疏水涂层GO-SMEP/PFDT-PDMS@SiO₂ (GO-SMEP/PPS)，并对该涂层的制备优化及其润湿性、光热效应、耐蚀性、自修复等性能进行研究。结果表明，当PDMS∶μ-SiO₂∶n-SiO₂质量比=1.5∶1∶1，PFDT含量为30wt%时，GO-SMEP/PPS涂层在304不锈钢基底上的超疏水性最佳，并表现出明显的镜面现象及对液滴高度排斥。GO-SMEP/PPS涂层的光热效应随着光热转化剂GO含量的增加而增强，GO含量为0.5wt%的GO-SMEP/PPS涂层经3周期的近红外光循环辐射，其光热效应保持稳定。将GO-SMEP/PPS受损涂层置于808 nm近红外光下，经3 min短时间的辐射，其物理划痕由40 μm修复至1 μm左右，基于修复前后涂层的低频阻抗模量(|<i>Z</i>|_{0.01 Hz})进一步计算其修复率高达97.5%。交流阻抗谱(EIS)分析表明，GO-SMEP/PPS(0.5wt% GO)涂层的耐蚀性由GO-SMEP底层和PPS表层共同决定，其容抗弧半径大，低频阻抗模量|<i>Z</i>|_{0.01 Hz}高达3.2×10⁵ Ω·cm²，对腐蚀性介质的阻隔性强，表现出良好的耐蚀性。在304不锈钢基底上涂覆该涂层后，所测点蚀电位(<i>E</i>_b=0.263 V)和维钝电流密度(<i>I</i>_p=4.80×10^?8 A/cm²)表明对不锈钢防腐效果良好。

来源：2023年第6期

《复合材料学报》期刊编辑部

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