金属腐蚀是一种普遍存在的自然现象，包括多种腐蚀行为，如化学腐蚀和电化学腐蚀。它会导致金属材料的结构变形、加速磨损以及电学和光学性能的退化。为了解决这些问题，通过防腐措施延长金属材料的使用寿命至关重要。在传统的防腐策略中，包括掺杂、钝化和基于颜料的方法，涂层策略已成为最简单、最有效的方法。涂层通过包覆基材并将其与外部环境隔离，从而实现防腐效果。然而，这些涂层主要是聚合物复合材料，保护能力有限，这种局限性凸显了开发具有优异防腐性能的涂层技术的必要性。
超疏水涂层以其优异的低表面附着力和液体排斥能力而备受关注，成为表面防腐领域的焦点。超疏水涂层是指静态接触角超过150°，且滚动角低于10°的涂层。这些涂层通过隔离高导电性的水介质来延缓腐蚀。迄今为止，超疏水材料已成功应用于镁合金、铜合金、铝合金和不锈钢的防腐保护。最近的进展扩大了超疏水材料的多样性。改性高岭土、水泥、金属有机骨架（MOF）和壳聚糖织物也被用于制造耐腐蚀的超疏水涂层。然而，这些涂层大多是通过溶胶-凝胶法、模板法、层层自组装、3D打印或化学沉积等方法制备的。这些方法通常耗时、对环境不友好，并且难以应对不规则的表面几何形状。
为应对这些挑战，研究人员越来越多地采用电沉积来制备超疏水涂层。电沉积是一种环保、经济且快速的制备方法，还能通过调整工艺参数来调控表面结构。近期的研究表明，电沉积在各种应用中具有多功能性。此外，电沉积克服了旋涂和喷涂的局限性，这两种方法仅能在平面上生成均匀的涂层。然而，大多数通过电沉积制备的超疏水涂层主要侧重于对其表面微结构的调控，对其综合性能（尤其是其在高盐雾和含腐蚀性离子的液体环境中的耐久性）的关注则相对较少。因此，有必要通过复合电沉积进一步优化表面微结构，并开发具有更强耐腐蚀性的超疏水涂层。
近期，太原理工大学杨颂团队、核生化灾害防护化学全国重点实验室采用两步复合电沉积方法，在金属基材上成功制备了一种具有综合防护能力的耐腐蚀性超疏水涂层。
使用柠檬酸钠促进铜和镍的结合，在第一步电沉积中制得CCN涂层；利用硬脂酸（SA）自由基团对1H,2H,1H,2H-全氟癸基三甲氧基硅烷（PFDTS）的牵引效应，在第二步电沉积中制得CCN-SPC涂层。
所制备涂层的静态水接触角最高可达155°，腐蚀电流密度为2.51×10−10A/cm2，即使在10wt%的NaCl溶液中浸泡1500小时后也不被腐蚀，表现出优异的耐腐蚀性。该涂层具有良好的防凝结性能、机械稳定性（在50次胶带剥离循环后保持优异的附着力，在1500cm的砂纸磨损后仍保持疏水性）、高温稳定性（在200°C下持续5小时）和高温水雾稳定性（在80°C下持续160小时）。值得注意的是，该涂层具有优异的抗老化性能，能够承受800W/m2强度的连续紫外线照射20天。此外，该涂层可以均匀地沉积在曲面上，从而简化了曲面涂层的制备策略。
本研究为金属在恶劣自然条件下的防腐提供了新的理论支持。
CCN-SPC涂层的综合性能评估：(a)涂层表面冷凝液滴的自发聚结行为；(b)接触角和滚动角随磨损距离的变化示意图；(c)涂层在多种环境下暴露后的耐腐蚀性；(d)涂层和基材在10wt%的NaCl溶液中浸泡不同时间后的波特模量。
相关研究成果以“Two-step electrodeposition of superhydrophobic cu-Ni/cerium stearate coatings for robust anticorrosion in harsh environments”为标题发表在《Progress in Organic Coatings》上。
如需查看原论文，请关注公众号后扫描下方二维码添加涂涂获取。【声明】版权归原作者所有，建议感兴趣者阅读原文，感谢您的支持和关注。欢迎转发和转载，请在显著位置标明出处。欢迎您提出宝贵建议，任何事宜请联系管理员。长期招聘编辑、投稿及合作，欢迎在后台与我们沟通。
