平行磁場(chǎng)輔助射流電沉積鎳制備疏水表面

尚中昇，阿達(dá)依·謝爾亞孜旦，周冠霖

新疆大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院，新疆 烏魯木齊 830047

316L不銹鋼由于其優(yōu)異的焊接性能而被廣泛應(yīng)用于海洋工業(yè)中的結(jié)構(gòu)件制造。但海洋環(huán)境中的 Cl-等離子對(duì)結(jié)構(gòu)件長(zhǎng)期的腐蝕縮短了其使用壽命，所以需要采取一定手段來(lái)提高其耐蝕性。在不銹鋼表面制備具有微納結(jié)構(gòu)的疏水層可以減緩海水對(duì)結(jié)構(gòu)件的腐蝕[1-3]。疏水表面的制備方法有靜電紡絲法、激光刻劃法、化學(xué)刻蝕法等。靜電紡絲法對(duì)設(shè)備的要求較高，激光刻劃法加工所得的變質(zhì)層有殘余應(yīng)力，化學(xué)刻蝕溶液多數(shù)對(duì)環(huán)境不友好[4-5]。電化學(xué)法(如陽(yáng)極氧化法、電沉積法)具備環(huán)境友好且加工后表面無(wú)殘余應(yīng)力等優(yōu)點(diǎn)[6-7]，在制備疏水表面方面具有較大的優(yōu)勢(shì)。蔣斌等人[8]采用二次電沉積法在316L不銹鋼表面獲得具有典型花瓣?duì)罱Y(jié)構(gòu)的微納鎳鍍層，其水接觸角達(dá)到150.74°，超疏水性較好。

磁場(chǎng)的作用方式為非接觸式，在電沉積過(guò)程中施加磁場(chǎng)輔助有利于構(gòu)建微納表面結(jié)構(gòu)，能夠改善電沉積層的性能[9]，因此磁場(chǎng)輔助電沉積備受?chē)?guó)內(nèi)外學(xué)者的關(guān)注。賈衛(wèi)平等人[10]研究了垂直(指相對(duì)于電場(chǎng)方向，后同)磁場(chǎng)和平行磁場(chǎng)下的磁流體作用對(duì)脈沖電鍍Ni-ZrO2復(fù)合鍍層表面形貌和粗糙度的影響，發(fā)現(xiàn)施加平行磁場(chǎng)對(duì)鍍層微觀結(jié)構(gòu)和表面平整度的改善作用更顯著。平行磁場(chǎng)能夠影響磁性顆粒在基體表面的分布[11-12]，與磁場(chǎng)的尖端效應(yīng)共同作用有利于構(gòu)建均勻的粗糙表面，粗糙表面的氣腔起到托起水滴的作用，進(jìn)而增強(qiáng)表面的疏水性和耐蝕性[13-14]。……