1研究背景

在现代工业中，材料的腐蚀问题一直是导致设备失效和维护成本增加的主要原因之一。特别是对于铁基非晶金属涂层（Fe-based AMCs），由于其在核废料储存设施和海上防腐部件等领域的广泛应用，提高其耐腐蚀性能显得尤为重要。这些涂层通常通过高速空气燃料（HVAF）技术制备，虽然具有优异的耐腐蚀性，但在涂层过程中产生的孔隙和微裂纹会导致电解液渗透，从而加速金属腐蚀。因此，如何有效封闭这些孔隙，提高涂层的致密性和耐久性，成为了材料科学研究中的一个热点问题。传统的封孔处理技术，如无机封孔和有机封孔，虽然在一定程度上能够提高涂层的耐腐蚀性，但它们通常存在这样或那样的局限性。无机封孔剂通常渗透不均匀，而有机封孔剂则可能因磨损而降低性能。为了克服这些限制，研究者们开始探索结合无机和有机材料的复合封孔策略，以及模仿自然界荷叶的超疏水表面设计，以实现更高效的封孔效果。在这种背景下，一项基于混合化和超疏水性策略的新型封孔技术应运而生，为铁基非晶涂层的腐蚀防护提供了新的解决方案。

2成果简介

在这项研究中，研究人员通过简单的喷涂方法，利用稀土钕盐作为无机封孔原料，并将低表面能的氟硅烷加载到环氧树脂中作为有机封孔原料，成功实现了铁基非晶金属涂层的有效封孔。研究表明，这种封孔涂层的优越耐腐蚀性和自清洁能力源于无机-有机复合三重效应：无机封孔过程中沉积的钕氧化物的腐蚀抑制效应，有机封孔中树脂的屏蔽效应，以及涂层表面形成的FDTES-Nd3+-Fe2+复合物的交联和超疏水行为（液体排斥效应）。这项工作为设计后续的耐腐蚀和封孔涂层提供了宝贵的指导和见解。

3图文导读

图1 展示了涂层的封孔过程，包括无机封孔溶液的喷涂和有机封孔溶液的复合。

图2  (a) 展示了喷涂涂层和对应非晶合金丝的XRD图案，(b) 展示了DSC扫描结果，(c) 展示了高分辨率透射电子显微镜（HRTEM）和选区衍射电子图（SAED）图案，(d) 展示了喷涂涂层的典型扫描电子显微镜（SEM）图像。。

图3 展示了不同封孔时间下，使用Nd(NO3)3无机封孔剂处理的涂层的SEM图像和表面元素组成。，

图4  展示了不同处理时间后喷涂涂层的CLSM形态和粗糙度值。

图5  展示了不同处理时间后无机封孔涂层的TOF-SIMS（a-c）和XPS（d, e）结果。。

4小结

文献：

https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2024.161435