碳钢表面超疏水锌涂层的制备及防腐性能

摘要

采用电化学沉积法,通过改变电流密度和沉积时间,在碳钢基体上生成锌(Zn)镀层的分层结构,再经十四酸改性,制备出具有微纳米结构的超疏水Zn涂层.通过场发射扫描电子显微镜(FESEM)、激光共聚焦显微镜(CLSM)、X射线光电子能谱仪(XPS)和接触角测量仪表征了超疏水Zn涂层的表面形貌、粗糙度、化学组成和润湿性能.结果发现,当电流密度为0.18 A/cm2,沉积时间为9 min时,制备的改性Zn涂层对水呈现出160°的接触角和1.3°的滚动角,具有优异的超疏水性和自清洁性.在砂纸磨损、刀片划擦、胶带剥离等外力破坏的过程中,该改性Zn涂层表现出较强的机械稳定性和耐用性.此外,超疏水Zn涂层在3.5％NaCl溶液中的腐蚀电流密度约为Zn镀层的1/4以及裸钢的1/45,并对pH=2～12的酸碱溶液有一定的耐受性,可为碳钢提供优异的腐蚀保护.