1研究背景

在現代工業中，材料的腐蝕問題一直是導致設備失效和維護成本增加的主要原因之一。特別是對于鐵基非晶金屬涂層（Fe-based AMCs），由于其在核廢料儲存設施和海上防腐部件等領域的廣泛應用，提高其耐腐蝕性能顯得尤為重要。這些涂層通常通過高速空氣燃料（HVAF）技術制備，雖然具有優異的耐腐蝕性，但在涂層過程中產生的孔隙和微裂紋會導致電解液滲透，從而加速金屬腐蝕。因此，如何有效封閉這些孔隙，提高涂層的致密性和耐久性，成為了材料科學研究中的一個熱點問題。傳統的封孔處理技術，如無機封孔和有機封孔，雖然在一定程度上能夠提高涂層的耐腐蝕性，但它們通常存在這樣或那樣的局限性。無機封孔劑通常滲透不均勻，而有機封孔劑則可能因磨損而降低性能。為了克服這些限制，研究者們開始探索結合無機和有機材料的復合封孔策略，以及模仿自然界荷葉的超疏水表面設計，以實現更高效的封孔效果。在這種背景下，一項基于混合化和超疏水性策略的新型封孔技術應運而生，為鐵基非晶涂層的腐蝕防護提供了新的解決方案。

2成果簡介

在這項研究中，研究人員通過簡單的噴涂方法，利用稀土釹鹽作為無機封孔原料，并將低表面能的氟硅烷加載到環氧樹脂中作為有機封孔原料，成功實現了鐵基非晶金屬涂層的有效封孔。研究表明，這種封孔涂層的優越耐腐蝕性和自清潔能力源于無機-有機復合三重效應：無機封孔過程中沉積的釹氧化物的腐蝕抑制效應，有機封孔中樹脂的屏蔽效應，以及涂層表面形成的FDTES-Nd3+-Fe2+復合物的交聯和超疏水行為（液體排斥效應）。這項工作為設計后續的耐腐蝕和封孔涂層提供了寶貴的指導和見解。

3圖文導讀

圖1 展示了涂層的封孔過程，包括無機封孔溶液的噴涂和有機封孔溶液的復合。

圖2  (a) 展示了噴涂涂層和對應非晶合金絲的XRD圖案，(b) 展示了DSC掃描結果，(c) 展示了高分辨率透射電子顯微鏡（HRTEM）和選區衍射電子圖（SAED）圖案，(d) 展示了噴涂涂層的典型掃描電子顯微鏡（SEM）圖像。。

圖3 展示了不同封孔時間下，使用Nd(NO3)3無機封孔劑處理的涂層的SEM圖像和表面元素組成。，

圖4  展示了不同處理時間后噴涂涂層的CLSM形態和粗糙度值。

圖5  展示了不同處理時間后無機封孔涂層的TOF-SIMS（a-c）和XPS（d, e）結果。。

4小結

文獻：

https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2024.161435