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Corrosion resistance and long-term durability of super-hydrophobic nickel film prepared by electrodeposition process

塔菲尔方程 接触角 材料科学 腐蚀 润湿 介电谱 扫描电子显微镜 微观结构 复合材料 冶金 化学工程 电化学 电极 化学 物理化学 工程类
作者
S. Khorsand,K. Raeissi,F. Ashrafizadeh
出处
期刊:Applied Surface Science [Elsevier]
卷期号:305: 498-505 被引量:214
标识
DOI:10.1016/j.apsusc.2014.03.123
摘要

A super-hydrophobic nickel film with micro-nano structure was successfully fabricated by electrodeposition process. By controlling electrodeposition parameters and considering different storage times for the coatings in air, various nickel films with different wettability were fabricated. Surface morphology of nickel films was examined by means of scanning electron microscopy (SEM). The results showed that the micro-nano nickel film was well-crystallized and exhibited pine cone-like microstructure with nano-cone arrays randomly dispersed on each micro-protrusion. The wettability of the micro-nano nickel film varied from super-hydrophilicity (water contact angle 5.3°) to super-hydrophobicity (water contact angle 155.7°) by exposing the surface in air at room temperature. The corrosion resistance of the super-hydrophobic film was estimated by electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and Tafel polarization measurements. The potentiodynamic curves revealed that the corrosion rate of superhydrophobic surface was only 0.16% of the bare copper substrate. Moreover, EIS measurements and appropriate equivalent circuit models revealed that the corrosion resistance of nickel films considerably improved with an increase in the hydrophobicity. The superhydrophobic surface also exhibited an excellent long-term durability in neutral 3.5 wt.% NaCl solution.
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