金属表面的超高效腐蚀保护基于薄而密集的六角形化涂膜
Yuqing Tian1, Xin Zhang2, Zhen Su1
1School of Materials Science and Engineering, Harbin Institute of Technology, Harbin 150001, China.
Langmuir : the ACS journal of surfaces and colloids
|March 20, 2024
概括
超薄的六角化 (h-BN) 涂层为金属提供了卓越的防腐蚀保护. 这些先进的材料在恶劣环境中显著降低了腐蚀率,显示出出色的稳定性和耐用性.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 腐蚀科学 腐蚀科学
- 纳米技术纳米技术
背景情况:
- 开发超薄,有效的抗腐蚀涂层对于材料科学和工业至关重要.
- 二维六角化 (h-BN) 显示出由于其不透性和稳定性而作为抗腐蚀材料的前景.
- 对大面积的h-BN涂层生长和抗腐蚀性能的研究仍在新兴.
研究的目的:
- 在金属表面上合成一个大面积,连续的,几层的h-BN涂层薄膜.
- 评估h-BN涂层在空气和模拟海水环境中的抗腐蚀性能.
- 为了证明h-BN作为高性能保护性涂层的潜力.
主要方法:
- 化学蒸汽沉积 (CVD) 用于合成几层 (约4层) h-BN 薄膜.
- 在3.5%的NaCl溶液中测量了h-BN涂层铜 (Cu) 的腐蚀率.
- 抗腐蚀性能在200°C和100多天的大气条件下进行了测试.
主要成果:
- 与3.5%的NaCl溶液中的裸体Cu相比,h-BN涂层Cu的腐蚀率降低了27倍.
- 这种h-BN涂层有效地防止了Cu在200°C的氧化,与裸体Cu不同.
- 在空气中100天后h-BN膜保持了性能,表明了超高稳定性.
结论:
- 大面积,连续的少层h-BN膜可以通过CVD合成.
- h-BN涂层在恶劣环境中为金属提供了出色的抗腐蚀保护.
- 合成的h-BN薄膜具有显著的热稳定性和长期耐用性.
