研究人员开发出一种适用于铝合金的仿珍珠层复合涂层,该涂层将被动辐射制冷与优异防腐性能集于一体。这种逐层组装的涂层体系在户外可实现 12.7℃的降温效果,并且在盐环境下浸泡 60 天后仍可保持高阻抗性能。
海洋工程所用铝合金会同时遭受太阳辐射带来的热负荷,以及富含氯离子环境引发的腐蚀问题。想要在单一涂层体系中同时解决这两大难题,一直颇具挑战。近期一项研究提出了这款仿珍珠层复合涂层,兼顾被动辐射制冷与防腐能力,旨在提升海岸环境下铝构件的使用寿命。
该涂层包含两层功能层。底层发射层采用逐层(LbL)组装工艺制备:将分散有氮化硼纳米片的阳离子壳聚糖(BN@CS)与阴离子聚 4-苯乙烯磺酸钠(PSS)交替堆叠。该结构复刻天然珍珠层的层状构造,形成漫长曲折的渗透路径,阻碍腐蚀性物质向内扩散;顶层反射层则由分散在氟碳(FEVE)树脂中的二氧化钛纳米颗粒构成,与底层共同组成完整涂层体系。
长效防腐与户外降温性能
电化学阻抗谱(EIS)测试证实,优化后的 C-40 涂层具备优异的阻隔防护能力。将其置于质量分数 3.5% 的氯化钠溶液中浸泡 60 天后,涂层低频阻抗模值( | Z|0.01Hz)可达 4.66×1010Ω·cm2,比传统 FEVE 涂层高出 4-5 个数量级。这充分证明,仿珍珠层的曲折渗透结构能够有效延长涂层服役寿命。
与此同时,TiO2高折射率可以对 0.3-2.5μm 波段太阳光实现高效散射;六方氮化硼纳米片则在 8-13μm 大气透明窗口内,提供约 88% 的高选择性热发射率。这套协同光学设计,使试样相比参照样品在户外实现 12.7℃的温降。研究人员总结:将仿珍珠层结构与功能填料相结合,是开发多功能防护涂层的可行方案,能够满足严苛海洋环境的使用需求。
文献来源:Wang Y 等人,《兼具辐射制冷与防腐功能的仿珍珠层聚电解质涂层》,《有机涂料进展》,2026。
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