腐蚀是金属材料在应用中面临的最大的问题,它不但会缩短材料的使用寿命,带来巨大的经济损失,还会引发灾难性事故,破坏环境,造成人员伤亡。因此在实际应用中常采用一定的防护手段来控制金属材料的腐蚀、延长其服役寿命。在各类防腐蚀技术和措施中,保护涂层是一种简单、高效的手段。因此设计、制备高效防腐蚀涂层是防腐蚀领域的重要研究方向之一。
基于有机硅的溶胶-凝胶涂层是一种有机-无机杂化材料,它兼具了有机材料和无机材料的特性,通过改变有机、无机组份可以连续的改变材料的性质而获得所需的性能。无机成分可以获得好的耐刮擦、耐久性能及在金属上优异的附着性能;而有机组份提高材料的致密性、韧性以及可携带不同的官能基团。中科院宁波材料所乌学东研究团队通过对前驱体、催化剂以及添加剂的调节,获得了一系列性能优异的防腐蚀涂层。如:通过引入硫脲等缓蚀剂获得了一系列在铜表面上附着力高、保护性能优异的环氧溶胶-凝胶涂层(Surf Coat Technol. 2012; 213: 175-92;Appl Surf Sci 2013; 276: 284-90);通过采用新的催化剂获得了适合于碳钢、镁合金的溶胶-凝胶涂层(J Sol-Gel Sci Technol 2013;66(1):133-8)。并申请了三项相关专利(20131000584.4;201210289635.9;201310041683.0)。最近,该团队研究人员结合溶胶-凝胶技术和巯基-烯基点击化学设计、制备了和金属表面具有两种化学键结合方式(Si-O-Metal键和C-S-Metal键)及内部具有两种交联模式(Si-O-Si及C-S-C)的涂层材料,进一步提高了溶胶-凝胶涂层的防护效果。相关研究结果发表在 RSC Adv., 2014, 4 (30), 15776-15781。
以上研究得到国家自然科学基(51303192;51202263),国家自然科学重点基金(51335010)和国家重大基础研究计划(2014CB643302)的支持。
基于溶胶-凝胶和巯基-烯基反应制备的涂层形成示意图
涂敷涂层和裸露铜在3.5% NaCl溶液中的电化学阻抗谱
- 周峰/叶谦/马延飞 AFM:碳点纳米流体构筑动态异质涂层 - 实现分子尺度超润滑与水下防污协同提升 2026-06-03
- 武汉理工大学何大平、刘波/西湖大学黄嘉兴 Nat. Commun.:破解界面相互作用困境 - 实现日常织物保形石墨烯涂层宏量制备 2026-05-21
- 中山大学元辛、顾林团队 PMS 综述:界面相约束效应 - 二维材料增强聚合物涂层的多尺度机制和工程突破 2026-05-08
- 中山大学吴进等 AFM:基于坚韧可降解皮革水凝胶的自供电、超灵敏柔性H2S气体传感器 2026-06-05
- 中国石油大学(华东)张丽媛/青岛科技大学程浩然 Nat. Commun.:在耐盐水凝胶领域获重要进展 2026-06-04
- 浙江大学IBE团队蓝玲怡研究员 Nat. Commun.:仿生凝胶基电子皮肤压力传感器实现抓取过程中水果硬度的精准感知 2026-05-31
- 阿尔伯塔大学曾宏波/郑州大学杨闻帅团队 AFM:离子诱导构筑仿生装甲 - 强化水凝胶涂层防污防腐 2025-10-22