Liu Yan,Ji Jie*.Preparation and properties of Ni-W/ZnO superhydrophobic composite coating on 45# steel[J].Plating & Finishing,2023,(5):26-33.[doi:10.3969/j.issn.1001-3849.2023.05.004]
45#钢表面Ni-W/ZnO超疏水复合涂层的制备及性能研究
- Title:
- Preparation and properties of Ni-W/ZnO superhydrophobic composite coating on 45# steel
- Keywords:
- Ni-W/ZnO superhydrophobic composite coating ; 45# steel ; electrodeposition ; mechanical stability ; corrosion resistance
- 分类号:
- TG174
- 文献标志码:
- A
- 摘要:
- 采用电沉积工艺并结合喷涂法在 45# 钢表面制备 Ni-W/ZnO 超疏水复合涂层，表征了复合涂层的微观形貌和主要成分，并对复合涂层的疏水性、机械稳定性及耐蚀性进行测试分析。结果表明：复合涂层表面形成微纳米分级结构，主要成分为 Ni 、 W 、 Zn 、 O 、 C 和 Si 元素，改性 ZnO 颗粒在复合涂层中呈较均匀分散状态。复合涂层表面水滴接触角达到 151.4 ° ，表现出超疏水性能，并且经 20 次胶带提拉、 20 次砂粒冲击和 20 个周期砂纸摩擦后接触角仍然大于 150 ° ，能稳定地保持超疏水性能而且具有良好的机械稳定性。复合涂层还表现出优异的耐蚀性，其腐蚀电流密度仅为 6.79×10 -7 A/cm 2 ，极化电阻达到 3.25×10 4 Ω ·cm 2 ，相比于常规 Ni-W 合金镀层，能为 45# 钢提供理想的腐蚀防护作用。
- Abstract:
- ： Ni-W/ZnO superhydrophobic composite coating was prepared on the surface of 45# steel by electrodeposition technology in combination with spraying method. The microstructure and main composition of the composite coating were characterized ， and its hydrophobicity ， mechanical stability and corrosion resistance were tested and analyzed. The results show that the formation of a micro-nano hierarchical structure on the composite coating surface ， primarily composed of six elements ： Ni ， W ， Zn ， O ， C and Si. A relatively uniform dispersion state is observed among the modified ZnO particles in the composite coating. The water droplet contact angle on the composite coating surface reaches 151.4 ° ， which demonstrates superhydrophobicity. Following 20 repetitions of tape pulling ， falling sand impact and sandpaper friction ， the contact angle is still more than 150 ° ， which indicates that the composite coating has the ability to stably maintain superhydrophobicity and possesses mechanical stability. In addition ， the composite coating exhibits excellent corrosion resistance ， with a corrosion current density of just 6.79×10 -7 A/cm 2 and polarization resistance of 3.25×10 4 Ω ·cm 2 ， providing ideal corrosion protection for 45# steel in comparison to conventional Ni-W alloy coating.
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备注/Memo
收稿日期： 2022-09-21 修回日期： 2022-11-16 作者简介： 刘艳（ 1978 －），硕士，讲师，主要从事机械设计、表面工程、智能制造等研究， email ： Liu_eudd@163.com * 通信作者： 冀杰（ 1982 －），博士，副教授，主要研究方向：新型材料与表面工程技术， email ： jijiess@163.com 基金项目： 国家自然科学基金青年基金项目（ 61304189 ）