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金屬材料根據(jù)其不同的物理和化學(xué)特性在我們的日常生活和工業(yè)生產(chǎn)中扮演著不可或缺的角色。其被廣泛應(yīng)用于建筑、制造、交通、航空航天等多種領(lǐng)域。但腐蝕是一個(gè)威脅金屬壽命和可靠性的關(guān)鍵問(wèn)題，腐蝕會(huì)導(dǎo)致金屬?gòu)?qiáng)度和堅(jiān)固性降低從而產(chǎn)生災(zāi)難性的影響。

圖1.超聲波噴頭噴涂超疏水涂層

幾十年來(lái)，研究人員一直試圖防止或盡量減少關(guān)于金屬腐蝕的危害，表面保護(hù)技術(shù)是一種比較常見的金屬腐蝕防護(hù)方法。其是指利用覆蓋層，避免金屬和腐蝕介質(zhì)直接接觸達(dá)到保護(hù)金屬的目的。傳統(tǒng)的防腐涂料，如環(huán)氧樹脂/聚氨酯和聚酯，會(huì)由于其親水行為而導(dǎo)致腐蝕離子滲透到涂層或金屬界面中，因此不是很耐用。但超疏水涂層具有優(yōu)異的物理阻隔效果可以顯著防止腐蝕性材料粘附在表面上從而保護(hù)金屬表面免受離子滲透和腐蝕過(guò)程的發(fā)生。所以使用超疏水涂層來(lái)提高金屬在腐蝕性介質(zhì)中的抗擾度引起了人們的廣泛關(guān)注。而且超疏水涂層還有另外幾個(gè)重要的應(yīng)用，包括自清潔、防霜和防污。

水接觸角大于150°、滾動(dòng)接觸角小于10°被稱為超疏水表面，低表面能和納微米級(jí)粗糙度是超疏水涂層的兩個(gè)重要因素，其中最佳粗糙度是實(shí)現(xiàn)超疏水涂層涂層的最大挑戰(zhàn)。在各種已知的涂覆方式中，超聲噴涂技術(shù)是一種適應(yīng)性更強(qiáng)的涂覆技術(shù)，其通過(guò)超聲波誘導(dǎo)生成微小液滴后沉積到表面，具有成本低、操作簡(jiǎn)單、適用于大規(guī)模沉積各種納米材料的優(yōu)勢(shì)。通過(guò)調(diào)整各項(xiàng)涂覆參數(shù)可以很容易地調(diào)整涂層的形貌和厚度，可替代超疏水涂層典型制備方法。