耐腐蚀性

利用PDMS对AZ31B镁合金表面的双工MAO / DLC涂层进行改性，开发了一种可靠、高性能的涂层工艺。首先，采用MAO和非平衡磁控溅射相结合的工艺制备了双工MAO / DLC涂层。随后，采用PDMS溶液对MAO / DLC涂层进行改性，采用传统的浸涂法。通过SEM、CA、Raman光谱、摩擦磨损性能、极化曲线和NSS试验，评价涂层试样的表面特征、结合强度、硬度、摩擦学性能和耐腐蚀性能。PDMS改性使MAO / DLC涂层的HIT从15.96   GPa降低到8.34   GPa，这是由于PDMS具有良好的流变性能，在MAO / DLC涂层上形成了粘弹性Si基有机聚合物层。但PDMS改性的MAO / DLC涂层较MAO-和MAO / DLC涂层样品致密、疏水性强，结合强度更高。而且PDMS改性降低了MAO / DLC复合涂层的COF和磨损率。这表明，由于PDMS的Si-O网络引入了转移的Si氧化物，以及DLC层在滑动过程中的低石墨化，PDMS改善了摩擦学性能。此外，PDMS改性10   min的MAO / DLC涂层试样的腐蚀电流密度与MAO / DLC涂层试样相比降低了2个数量级，与裸基体相比降低了5个数量级。NSS试验证明PDMS层减缓了镁合金在长期服役下的腐蚀，增强了腐蚀防护效率。

目前使用的水泥憎水添加剂要么价格昂贵，要么在使用过程中易损坏，限制了其在混凝土上的大规模应用。本研究提出了低成本、市售的聚二甲基硅氧烷( PDMS )作为水泥砂浆疏水改性的水泥掺合料。PDMS在硬化水泥砂浆( HCM )中的均匀分布将整体憎水性归因于HCM。PDMS改性的HCM ( M-HCM )表面具有超疏水特性，接触角为157.3 °，滑动角为8.7 °，经110   m磨损后具有良好的机械稳定性。此外，M-HCM的吸水率降低了约92.51 %，M-HCM的耐腐蚀性明显提高。M-HCM的抗压强度和抗折强度分别降低了30.9 %和18.1 %，而韧性有所提高。此外，与U-HCM相比，M-HCM抗风化、抗硫酸盐侵蚀和抗浸出的耐久性显著提高。这种机械强度高的超疏水M-HCM材料可用于防水混凝土和防腐混凝土。

为此，我们通过两步喷涂策略设计并制备了具有良好耐蚀性的超疏水氟化二氧化硅( F-SiO2 ) @聚二甲基硅氧烷( PDMS )涂层。当F-SiO2纳米颗粒含量为0.88  wt %时，超疏水F-SiO2 @ PDMS涂层表现出较高的不润湿性，接触角为153.2°，滑动角仅为3°。微观结构可以在表观固液界面处包裹更多的气囊形成气层。因此，F-SiO2 @ PDMS涂层表现出了很好的抗腐蚀能力，这里通过实验研究和分子模拟两个方面探讨了其防腐机理(或行为)。电化学实验结果表明，超疏水F - SiO2 @ PDMS涂层具有优异的耐腐蚀性能，腐蚀电位Ecorr正移至- 0.13   V，腐蚀电流Icorr低至2.0   ×   10-7   A   cm - 2。电化学阻抗模值达到1.8   ×   105   Ω   cm-2，与铝基体相比提高了约3个数量级。这主要是由于被困空气口袋引起的非湿润区，电化学等效电路也验证了这一点。此外，分子动力学模拟准确揭示了腐蚀介质的扩散机制，进一步支持超疏水涂层防腐行为的讨论。

为此，我们通过两步喷涂策略设计并制备了具有良好耐蚀性的超疏水氟化二氧化硅( F-SiO2 ) @聚二甲基硅氧烷( PDMS )涂层。当F - SiO2纳米粒子含量为0.88   wt %时，超疏水F - SiO2 @ PDMS涂层的接触角为153.2 °，滑动角仅为3 °，表现出较高的非润湿性。微观结构可以在表观固液界面处包裹更多的气囊形成气层。因此，F-SiO2 @ PDMS涂层表现出了很好的抗腐蚀能力，这里通过实验研究和分子模拟两个方面探讨了其防腐机理(或行为)。电化学实验结果表明，超疏水F - SiO2 @ PDMS涂层具有优异的耐蚀性，其自腐蚀电位Ecorr正移至- 0.13   V，自腐蚀电流Icorr低至2.0   ×   10-7   A   cm - 2。电化学阻抗模值达到1.8   ×  ，105  Ω   cm-2，与铝基体相比提高了约3个数量级。这主要是由于被困气囊引起的非润湿状态，电化学等效电路也验证了这一点。此外，分子动力学模拟准确揭示了腐蚀介质的扩散机制，进一步支持超疏水涂层防腐行为的讨论。

本文提出了一种在NiTi形状记忆合金( SMA )表面制备超疏水表面的新方法，旨在进一步提高NiTi形状记忆合金的耐腐蚀性能和生物相容性。将激光辐照与聚二甲基硅氧烷( PDMS )改性混合，得到水接触角( WCA )为155.4°±0.9°，水滑角( WSA )为4.4°±1.1°的超疏水表面。通过扫描电子显微镜( SEM )和X射线光电子能谱( XPS )对试样的形成机理进行了系统的揭示，并通过动电位极化( PDP )和电化学阻抗谱( EIS )测试研究了试样在模拟体液( SBF )中的防腐性能。PDMS超疏水涂层表现出优越的防腐性能。并进行了Ni离子释放实验，结果表明超疏水样品有效地抑制了电解液和SBF中Ni离子的释放。此外，对生物相容性进行了进一步的分析，表明所制备的超疏水表面在生物相容性方面具有巨大的潜在优势。

利用PDMS对AZ31B镁合金表面的MAO / DLC复合涂层进行改性，开发了一种可靠、高性能的涂层工艺。首先，采用MAO和非平衡磁控溅射相结合的工艺制备了MAO / DLC双层膜。随后，采用PDMS溶液对MAO / DLC涂层进行了常规浸涂改性。通过SEM、CA、Raman光谱、摩擦磨损性能、极化曲线和NSS试验，评价了涂层试样的表面特性、结合强度、硬度、摩擦学性能和耐腐蚀性能。PDMS改性使MAO / DLC涂层的H IT从15.96降至8.34   GPa；这是由于PDMS的渗透作用，使其具有良好的流变性能，在MAO / DLC涂层上形成了粘弹性的Si基有机聚合物层。但PDMS改性的MAO / DLC涂层更致密、疏水，与MAO-和MAO / DLC涂层样品相比具有更高的结合强度。而且PDMS改性降低了MAO / DLC复合涂层的COF和磨损率。这表明PDMS改善了摩擦学性能，其原因是由于PDMS的Si-O网络转移了氧化硅，以及滑动过程中DLC层的低石墨化。此外，PDMS改性10   min的MAO / DLC涂层试样的腐蚀电流密度比MAO / DLC涂层试样降低了2个数量级，比裸基体降低了5个数量级。NSS试验证明PDMS层减缓了镁合金在长期服役下的腐蚀，增强了腐蚀防护效率。结果归因于MAO / DLC膜具有较高的结合强度和润滑剂，以及PDMS的封闭性和疏水性的双重作用。