寧波材料所鋁合金表面防護技術研究獲進展

發布時間：2014-12-17 13:19 原文鏈接：寧波材料所鋁合金表面防護技術研究獲進展

　　鋁合金密度小、強度高、導電導熱性能優良、塑性和成型性好、易加工，被廣泛應用于航空航天、軍工、建筑、汽車、船舶等領域中。然而鋁合金的硬度偏低，耐磨性差，耐腐蝕性較差，限制了其應用。因此，需要對鋁合金的表面進行特殊處理而形成防護膜層，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境之間形成的屏障，有效地保護鋁合金，擴展它的應用范圍。隨著現代工業的高速發展，對鋁合金的表面要求越來越高，一些成本低、污染少，能滿足特殊條件要求的鋁合金表面處理技術將受到人們的極大關注。

　　中國科學院寧波材料技術與工程研究所烏學東研究團隊將化學刻蝕和化學修飾有機結合起來，在鋁合金表面成功制備了具有優異防護性能的薄膜。隨著刻蝕時間的增加，樣品表面粗糙度先增大后減小，在刻蝕時間為2min時，表面的微納二元結構的比例達到最優。經OTS和PFDS修飾過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的滲入，因而耐蝕性能得到了提高。經OTS修飾過的樣品的摩擦學性能也最優，摩擦系數很小且在刻蝕時間為2min時磨損率很小可以忽略不計，這是由于OTS里的長鏈和非極性端甲基基團的存在有效地分散摩擦過程中傳導過來的機械能，因而摩擦學性能得到了很大的提高。

　　該研究中鋁合金表面防腐耐磨涂層耐摩擦性能優異，防腐性能優良，充分利用了鋁合金表面形貌設計與有機防護涂層構筑協同防腐耐磨的作用，起到了1+1>2的防腐耐磨效果；穩定性高，且制備工藝簡單、重復性好，原料廉價易得，成本低廉，且對基底材料的形狀沒有限制，適用于較大面積的鋁合金的表面處理，具有很好的應用前景。

　　上述研究結果發表于英國皇家學會期刊RSC Advance, 4(2014)60307-60315，已申請國家發明ZL一項（20141042642.X）。上述研究工作得到了國家重點基礎研究發展“973”計劃（2014CB643305）、浙江省創新團隊（2011R50006）等項目的資助。