液体注入铝合金多孔光滑表面的耐腐蚀性能

发布日期：2021-06-03

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研究背景

  高强度铝合金是工业上应用最广泛的有色金属材料之一。由于其良好的力学和物理性能，被广泛应用于航空、航天、汽车和机械制造等领域。然而，由于铝合金化学性质活泼，在恶劣环境下的耐蚀性较差，限制了其在相应领域的应用。因此，采用表面处理技术提高铝合金的耐蚀性，延长其使用寿命具有重要意义。液体注入多孔光滑表面（SLIPS）利用润滑油代替基体表面微结构间隙中的空气，借助毛细作用将润滑油锁定在微结构中，在基体上形成油膜。油膜阻隔了腐蚀性液体与基体的接触，从而达到耐腐蚀的目的。近年来，液体注入多孔光滑表面逐渐成为取代传统防腐技术的新技术之一，在防覆冰、自清洁、生物工程等领域有着广阔的应用前景。

内容简介

  文章采用线切割加工方法，在7075铝合金表面制备了多孔结构。利用工具电极和工件电极之间脉冲放电产生的高温熔化和汽化材料，实现金属表面多孔微结构的精密加工。由于冷却剂的快速冷却，在表面形成具有多孔微结构的重铸层，其硬度通常大于基体材料的硬度，这有利于提升多孔微结构的稳定性。此外，电火花线切割加工还可以实现平面及各种复杂型腔加工，为金属表面大面积、高效率、高精度地构建多孔微结构提供了条件。在用低表面能物质氟硅烷改性后，在制备的多孔微结构表面注入全氟润滑油，得到液体注入多孔光滑表面。通过动电位极化曲线测试、电化学阻抗谱测试和3.5wt%NaCl溶液浸泡实验，评价了不同处理方法制备的试样表面的耐蚀性。结果表明，所制备的液体注入多孔光滑表面具有稳定持久的耐腐蚀性能。

图文导读

图1 液体注入多孔表面制备示意图

图2 抛光表面、电加工表面、氟硅烷修饰电加工表面、液体注入光滑表面极化曲线图

图3 抛光表面、电加工表面、氟硅烷修饰电加工表面、液体注入光滑表面阻抗谱

图4 在3.5wt%NaCl溶液中浸泡21天前后抛光表面、电加工表面、氟硅烷修饰电加工表面、液体注入光滑表面腐蚀情况对比

（撰稿：于朋   审核：翟昌太）