Fabrication of durable superhydrophobic Mg alloy surface with water-repellent, temperature-resistant, and self-cleaning properties

材料科学 接触角 微观结构 扫描电子显微镜 制作 莲花效应 傅里叶变换红外光谱 热稳定性 复合材料 合金 纳米技术 化学工程 化学 医学 替代医学 有机化学 病理 原材料 工程类
作者
Xiaojie Li,Shaohui Yin,Shuai Huang,Hu Luo,Qingchun Tang
出处
期刊:Vacuum [Elsevier BV]
卷期号:173: 109172-109172 被引量:41
标识
DOI:10.1016/j.vacuum.2020.109172
摘要

Superhydrophobic surfaces have superiority in the manufacturing of engineered materials and have attracted considerable interest because of their water-resistant and self-cleaning properties. However, variations in temperature and complex environments limit their use particularly in self-cleaning windows, automobiles, and aircraft body panels. In this work, durable superhydrophobic surfaces were fabricated on a Mg alloy through an electrochemical etching method using NaCl and NaNO3. The contact angle of the superhydrophobic surface was up to 162.1°, and the sliding angle was only 3°. Interestingly, the surfaces were superhydrophobic and thus exhibited excellent water-repellent performance even when impacted by droplets or continuous water jet at a wide range of temperatures. Furthermore, the superhydrophobic surfaces have desirable temperature resistance, which is up to 260 °C owing to the thermal stability of the microstructures and the fluoroalkylsilane (FAS) film. Scanning electron microscopy (SEM) result demonstrates that the microstructures have good thermal stability, and X-ray spectroscopy (EDS), X-ray diffraction (XRD), and Fourier transform infrared spectrometry (FTIR) confirm the stable FAS film. The prepared surfaces maintain exceptional self-cleaning properties after alternating-temperature treatment. This work presents a facile strategy for fabricating superhydrophobic surfaces with excellent water-repellent, temperature-resistant, and self-cleaning properties and demonstrates its great potential in practical applications.
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