第十五届全国表面工程大会

磨损和腐蚀的耦合效应严重加剧了先进船用设备中关键运动部件的损坏和失效，导致使用寿命缩短。本研究提出了一种将主动化学缓蚀与被动物理屏障保护相结合的策略，以赋予聚氨酯（PU）涂层优异的耐腐蚀性和摩擦学特性。研究开发了一种具有自适应防腐和减摩特性的纳米复合材料。评估了这种材料对涂层摩擦学行为和防腐蚀性能的影响，并讨论了其摩擦和腐蚀机理。由于氧化石墨烯薄片层在摩擦过程中容易发生相对滑移，因此形成了低剪应力界面。MBTS₂GO 的加入增强了聚氨酯基复合涂层的机械性能，减少了塑性变形。与纯聚氨酯涂层相比，涂层的平均摩擦系数和磨损率分别降低了 57.8%和 42.9%。电化学结果表明，MBTS₂GO 提高了聚氨酯的耐腐蚀性，在 3.5 wt% 的 NaCl 溶液中浸泡 15 天后，复合涂层的低频阻抗模量仍高达 8.40×10⁹ Ω∙cm²。其保护机制表现为：二维 GO 提供的 “迷宫效应 ”增强了物理屏障屏蔽，延缓了腐蚀性介质的渗透。更重要的是，电解质溶液渗入涂层会引发局部 pH 值的变化，从而促进 MBTS₂GO 中二硫键的反应断裂，并按需释放 2-MBT，与铁离子形成保护膜，抑制腐蚀。