王德芳，李秀蘭，謝文玲

(四川輕化工大學(xué) 機械工程學(xué)院，四川 自貢 643000)

鎂合金具有比強度高、比剛度高、密度低，減震性能良好，切削加工性能好，尺寸穩(wěn)定性佳，易回收利用等優(yōu)點，被譽為“21世紀(jì)的綠色工程材料”[1-2]，廣泛應(yīng)用于航天航空、汽車以及3C制品等方面[3]。但是鎂合金在應(yīng)用過程中有一個較大的問題，就是鎂合金的耐腐蝕性能很差。

目前提高鎂合金耐腐蝕性能的方法很多，有微弧氧化[4]、陽極氧化[5]、電鍍[6]、化學(xué)鍍[7]、氣相沉積[8]等方法。這些方法都可以不同程度的提高鎂合金的耐腐蝕性能，但是也存在著許多不足，在其表面制備超疏水涂層可明顯提高鎂合金表面耐腐蝕性。

微弧氧化可以在鎂合金表面形成一層陶瓷層，提高其表面硬度、耐熱性以及耐腐蝕性能，但是微弧氧化膜層的生長是一個包括了成膜、擊穿、融化、燒結(jié)、再成膜的循環(huán)過程[9]，最終獲得由過渡層、致密層和疏松層構(gòu)成的組織，表層較為粗糙。為進一步提高其耐腐蝕性，需要對其表面進行封孔處理。可采用低能物質(zhì)進行修飾，因為疏水涂層可以減少甚至隔絕水等腐蝕介質(zhì)與鎂合金的接觸，在不影響微弧氧化層性能的情況下，提高其使用壽命。

氣相沉積技術(shù)可制備比微弧氧化膜的結(jié)合力更好，致密度更高，且性能可控的金屬、氧化物、氮化物、碳化物、DLC等涂層；但物理氣相沉積(PVD)涂層存在著空隙和夾雜等缺陷，使得鎂合金在使用過程中腐蝕介質(zhì)會通過孔洞與鎂合金基體接觸，導(dǎo)致其耐蝕性能不理想[10]。利用超疏水涂層的特殊浸潤性，隔絕水與PVD膜層的接觸，可解決上述缺陷而導(dǎo)致的耐蝕性能不理想的問題。

超疏水表面技術(shù)與傳統(tǒng)的提高鎂合金耐腐蝕性能的表面技術(shù)相結(jié)合，提高材料表面的疏水性，可以有效地減少水分等腐蝕介質(zhì)與材料表面反應(yīng)，提高鎂合金的耐腐蝕性能[11-12]。本文作者主要概括了超疏水涂層的應(yīng)用、超疏水原理以及超疏水涂層的制備方法。簡要概述了未來超疏水涂層的研究方向。

1 超疏水涂層

疏水涂層通常是指水在涂層表面的靜態(tài)接觸角大于90°的涂層。當(dāng)水在疏水涂層表面的靜態(tài)接觸角大于150°，滾動角小于10°時，該涂層為超疏水涂層[13]。

近年來，超疏水涂層的制備得到了許多學(xué)者的關(guān)注，除其優(yōu)異的疏水性外，超疏水涂層的特殊浸潤性，使其具有耐腐蝕、防覆冰、防污、自清潔、油水分離等優(yōu)點，在建筑防水、航空航天[14-17]等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。

Li[18]等人通過溶液沉積法在鎂合金的表面制備了一層接觸角為156.7°的超疏水涂層，并將水滴分別滴在具有超疏水涂層的鎂合金以及未處理的鎂合金上，放在-15 ℃進行冷凍試驗，發(fā)現(xiàn)在未處理鎂合金表面上的水滴在120 s左右開始結(jié)冰，而超疏水涂層的鎂合金上的水滴并沒有變化，表明超疏水涂層具有抗結(jié)冰性能。

Gao[19]等人在AZ31鎂合金表面制備了具有分層結(jié)構(gòu)的纖維狀薄膜，再采用氟烷基硅烷進行修飾，得到了一層接觸角為166°的超疏水涂層。通過電化學(xué)阻抗譜檢測發(fā)現(xiàn)，該涂層耐腐蝕性能優(yōu)異，且在質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.5%NaCl的水溶液中放置32天仍能保持良好的耐蝕性能。

2 超疏水原理

水滴在接觸到固體表面后，液體與固體的接觸角是由固體-液體、固體-氣體以及液體-氣體之間的關(guān)系共同決定的，可以用Youny[20]方程來表示：

cosθ=(γSA-γSL)/γLA

(1)

式中：

γSA—固體與氣體之間的表面張力；

γSL—固體與液體之間的表面張力；

γLA—液體與氣體之間的表面張力；

θ—固體表面本征接觸角。

但是Young方程只適用于理想的光滑表面，而研究發(fā)現(xiàn)，自然界的超疏水表面都是由粗糙表面構(gòu)成的，所以該公式算出的接觸角與實際表面的接觸角有差距。

Wenzel就在Youny方程的基礎(chǔ)上加入了粗糙度的概念，建立了Wenzel模型，如圖1所示。Wenzel[21]認(rèn)為，在液體與固體表面接觸時，液體會滲到粗糙表面的凹槽中，液體表面與固體表面的實際接觸面積增大。故固體表面接觸角與粗糙表面接觸角關(guān)系如式(2)所示：

圖1 Wenzel模型示意圖[22]Fig.1 Schematic diagram of Wenzel model[22]

cosθw=r(γSA-γSL)/γLA=rcosθ

(2)

式中：

γSA—固體與氣體之間的表面張力；

γSL—固體與液體之間的表面張力；

γLA—液體與氣體之間的表面張力；

θ—固體表面本征接觸角；

θw—是粗糙表面的接觸角；

r—實際固、液接觸面積與理論固、液接觸面積之比。

另Cassie[23]模型則認(rèn)為水滴與粗糙面接觸時會落在由固體表面與氣體組成的復(fù)合表面上，故而水滴會懸浮在表面凹槽上，如圖2所示。故Cassie方程為

圖2 Cassie模型示意圖[22]Fig.2 Schematic diagram of Cassie model[22]

cosθc=r1cosθ1+r2cosθ2

(3)

式中：

r1—液體與固體表面的摩擦系數(shù)；

r2—液體與氣體表面的摩擦系數(shù)；

θ1—液體與固體表面的接觸角；

θ2—液體與氣體表面的接觸角；

θ—Cassie方程的接觸角。

3 超疏水表面的制備方法

人工制備超疏水涂層的靈感來源于自然界中的各種天然超疏水表面，其中最為常見的就是荷葉、蝴蝶翅膀、水稻葉等。通過對荷葉表面組織的觀察發(fā)現(xiàn)，在荷葉表面有許多細(xì)小的突起，如圖3所示。對自然界其他具有超疏水性能的表面進行研究時，發(fā)現(xiàn)它們表面也都具有微米級或納米級的微小結(jié)構(gòu)，對它們的成分進行分析表明，這些表面都含有低表面能物質(zhì)[24]。因此，具有粗糙結(jié)構(gòu)以及低能物質(zhì)是制備超疏水涂層的必要條件。目前制備超疏水涂層的途徑主要有兩種[25]：一種是將具有粗糙結(jié)構(gòu)的表面用低表面能物質(zhì)進行修飾；另一種是在具有低表面能物質(zhì)的表面構(gòu)造微納米級的粗糙結(jié)構(gòu)。

圖3 荷葉表面的SEM圖[24]Fig.3 SEM diagram of lotus leaf surface[24]

制備超疏水表面的方法有很多，根據(jù)構(gòu)建粗糙表面的方法不同，可以分為蝕刻法、噴涂法、水熱合成法、微弧氧化法、電沉積法等。

3.1 蝕刻法

蝕刻法就是一種通過物理或化學(xué)方途徑在金屬表面刻蝕出粗糙結(jié)構(gòu)，再用疏水性物質(zhì)進行表面修飾以得到超疏水表面的方法?？涛g法是制作鎂合金超疏水涂層的重要方法。

Wan[26]等人在鎂合金表面通過刻蝕法構(gòu)建了納米級的團簇，并使用硬脂酸乙醇溶液進行修飾降低表面能，形成了接觸角為142°，滾動角為5°的疏水表面，在磷酸鹽水中緩沖，也能表現(xiàn)出良好的耐腐蝕性能。Zang[27]等人將鎂合金浸泡在FeSO4水溶液中進行刻蝕，得到粗糙表面，結(jié)合水熱法使用硬脂酸對鎂合金粗糙表面進行修飾，得到接觸角為(163.7±2.9)°，滾動角小于1°的超疏水表面，且該涂層在較寬的pH值中仍具有穩(wěn)定性。

Liu[28]等人采用酸刻蝕的方法在Mg-Li合金表面制備了超疏水涂層，采用HCl進行刻蝕，使用氟硅烷乙醇溶液進行修飾，在常溫下修飾12 h后，將修飾液加熱到100 ℃修飾2 h；得到了微觀結(jié)構(gòu)為牡丹花狀的超疏水涂層，如圖4所示。該涂層在pH值為1～13的溶液中有穩(wěn)定的化學(xué)性能，且在空氣中長期放置仍能保持超疏水性能。

圖4 刻蝕法制備超疏水涂層的SEM圖[28]Fig.4 SEM images of superhydrophobic coating prepared by etching[28]

刻蝕法是一種較為簡單的超疏水涂層制備方法，該方法的制作設(shè)備簡單，制作步驟簡單，成本低，適合大規(guī)模生產(chǎn)，是制作鎂合金超疏水涂層的重要方法。但是該方法所得到的超疏水表面的接觸角大多都在150°左右，其耐腐蝕性能沒有采用其余方法得到的耐腐蝕性能好。

3.2 噴涂法

噴涂法是先制備一定的噴劑，再用噴涂機將噴劑噴涂到金屬表面得到粗糙結(jié)構(gòu)的方法。

Wu[29]等人將[CH3(CH2)10COO]2Cu加入水與乙醇的體積比為1∶1的混合溶液中，得到濃度為0.1 mol/L～0.4 mol/L的噴劑，噴涂在鎂合金基體上，室溫干燥2 h～3 h，得到靜水接觸角為160°，滾動角為5°的超疏水涂層。Wang[30]等人將氟化的多壁納米管與氟化聚氨酯制備成噴霧，采用噴涂法噴在鎂合金的表面，由于多壁納米管有納米尺度的粗糙度，而聚氨酯作為一種低能黏合劑，不需再用其他物質(zhì)修飾就可以在鎂合金的表面形成一層超疏水涂層；通過SEM發(fā)現(xiàn)，該疏水涂層的微觀結(jié)構(gòu)為珊瑚狀的突起，接觸角達(dá)到了160°，呈超疏水狀態(tài)。J Xie[31]等人采用噴涂法在具有兩種不同尺寸的SiO2納米顆粒的鎂合金表面上制備了微納米結(jié)構(gòu)的聚二甲基硅氧烷/二氧化硅(PDMS / SiO2)復(fù)合涂層。經(jīng)檢測發(fā)現(xiàn)該涂層的接觸角經(jīng)砂紙打磨50次后，仍能保持在138°～150°之間，耐磨損性能良好。

噴涂法具有工藝簡單，噴劑成分可選、涂層厚度可控等優(yōu)點，可用于大面積制備涂層，但涂層微觀結(jié)構(gòu)形態(tài)不易控制。

3.3 水熱合成法

水熱合成法是以水或者有機溶劑作為介質(zhì)，在一個特定的容器中形成高溫高壓的環(huán)境進行反應(yīng)，使難溶物質(zhì)甚至不溶物質(zhì)溶解或反應(yīng)，并通過控制溫度差得到目標(biāo)產(chǎn)物的方法[32]。

Wan[33]將ZK60鎂合金放置在裝有硬脂酸、乙醇和水的特氟龍高壓反應(yīng)釜中，制備了具有仿生微納米機構(gòu)的超疏水表面，其接觸角達(dá)到了158.5°，比沒有疏水涂層的表面上升了116.4°，滾動角低至2°；在質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.5%NaCl的水溶液中進行電化學(xué)實驗發(fā)現(xiàn)，其腐蝕電流密度下降了2個數(shù)量級，耐腐蝕性能提高。Zhang[34]等人通過水熱合成法在AZ31鎂合金的表面形成Mg(OH)2涂層，然后再在Mg(OH)2涂層上制備了一層微米級的球形聚丙烯(PP)膜，得到了接觸角為165.5°的超疏水涂層。經(jīng)電化學(xué)實驗發(fā)現(xiàn)其腐蝕電流密度與AZ31鎂合金基材相比，下降了大約4個數(shù)量級，大幅提高了AZ31鎂合金的耐腐蝕性。

Wang[35]等人采用水熱合成法在AZ31B鎂合金表面制備了分層的花朵狀微小結(jié)構(gòu)(如圖5所示)，之后再將有微小結(jié)構(gòu)的試樣在0.01 mol/L硬脂酸乙醇溶液中修飾2 h，得到接觸角為152.65°、滾動角為5°的超疏水表面。為檢測該超疏水涂層的機械耐久性，進行了100 kPa的射流實驗，發(fā)現(xiàn)在20 min之內(nèi)，鎂合金超疏水涂層依然表現(xiàn)出超疏水性；在20 min之后，超疏水涂層遭到破壞，接觸角小于150°，但是仍然表現(xiàn)出良好的憎水性。以此可知，該方法制備出的超疏水涂層具有良好的機械耐久性。

圖5 水熱法制備超疏水表面的SEM圖[35]Fig.5 SEM images of superhydrophobic surface prepared by hydrothermal method[35]

水熱合成法是一種能夠通過控制溶液的溫度差，得到合適的晶形以及合適的晶粒大小的方法，具有可以控制金屬表面的粗糙結(jié)構(gòu)的特點，且可以同時進行粗糙表面的構(gòu)建以及低能物質(zhì)的修飾，可以減少制備步驟；但是該方法所需儀器昂貴，成本高，且經(jīng)常會用到氟化物等有污染的物質(zhì)，不能大規(guī)模使用。

3.4 溶液沉積法

溶液沉積法是指通過置換反應(yīng)，將溶液中活潑性次于基體的金屬離子還原并沉積在基體表面上，形成微納米結(jié)構(gòu)的方法。

Li[18]等人使用溶液沉積在AZ31鎂合金表面構(gòu)建了一層接觸角為156.7°的超疏水涂層，且超疏水涂層對于質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.5%的NaCl溶液也表現(xiàn)出良好的疏水性能。在空氣中放置一年后，對于pH值不同的溶液仍能保持接觸角大于150°，呈超疏水狀態(tài)。Zang[36]等人鎂合金的表面制備了一層具有分級粗糙結(jié)構(gòu)的Fe(OH)膜，再使用水熱法對粗糙結(jié)構(gòu)進行硬脂酸改性，得到接觸角為163.7°、滾動角為2.9°的超疏水表面，在pH值為1～13溶液中都保持其化學(xué)穩(wěn)定性。

溶液沉積法具有成本低廉，操作步驟簡單等優(yōu)點，可以大規(guī)模生產(chǎn)，是一種較為成熟的方法，已被廣泛應(yīng)用于鎂合金超疏水涂層的構(gòu)建。

3.5 微弧氧化法

微弧氧化是通過電解液與相應(yīng)電參數(shù)的組合，在金屬及其合金表面依靠弧光放電產(chǎn)生的瞬時高溫高壓作用，原位生長出以基體金屬氧化物為主的金屬氧化物膜層。

王少華[37]等人使用微弧氧化的方法在NZ30K鎂合金的表面制備了一層帶有微米級的孔洞的粗糙層，之后再使用摩爾比為1∶30∶1∶1的正硅酸乙酯、乙醇、NH3·H2O和去離子水混合制備的SiO2溶膠進行修飾，得到了接觸角大于150°的超疏水涂層。Wenting,H[38]等人采用微弧氧化在Mg-Li合金表面得到了一層呈蜂窩狀且類似于陶瓷的涂層，之后再采用聚合物修飾，得到的超疏水涂層的接觸角為169.2°、滾動角幾乎為0°；通過電化學(xué)實驗得出，經(jīng)微弧氧化處理后鎂合金的腐蝕電流密度下降2個數(shù)量級，經(jīng)過微弧氧化和修飾的鎂合金的腐蝕電流密度下降了3個數(shù)量級，表明疏水表面大大增加了鎂合金的耐腐蝕性能。王志虎[39]等人為進一步提高AZ31鎂合金上多孔微弧氧化(MAO)陶瓷層的耐蝕性，采用原位生長法，以硬脂酸為表面改性劑，在MAO包覆的AZ31鎂合金上制備了MgO-Al層狀雙氫氧化物超疏水涂層，電化學(xué)測量表明，與MAO涂層相比，超疏水LDH/MAO涂層具有更高的腐蝕電流密度以及更高的正腐蝕電位和更高的阻抗模量，表明該涂層在MAO涂層的基礎(chǔ)上提高了鎂合金的耐腐蝕性能。

微弧氧化可以在金屬的表面形成一層硬度高于基體的金屬氧化膜，且該膜層有許多的孔洞，不僅可以釋放殘余應(yīng)力，還可以提高與基體的結(jié)合力；且本身微弧氧化膜就有良好的耐磨損、耐熱及耐腐蝕性能，在使用低能物質(zhì)對微弧氧化膜進行修飾，可以實現(xiàn)超疏水性能，不僅可以提高鎂合金的耐腐蝕性能，且可以提高其使用壽命。

3.6 化學(xué)氣相沉積

化學(xué)氣相沉積是一種化工技術(shù)，該技術(shù)主要是利用含有薄膜元素的一種或幾種氣相化合物或單質(zhì)、在襯底表面上進行化學(xué)反應(yīng)生成薄膜的方法。

Ishizaki[40]等人使用等離子體增強化學(xué)氣相沉積法在AZ31鎂合金表面制備了超疏水涂層；將有涂層的鎂合金分別放入酸堿性不同的溶液中，發(fā)現(xiàn)在酸性水溶液中浸泡10 h，接觸角值開始有變化，當(dāng)浸泡時間為24 h，靜態(tài)接觸角從152.5°降低到128.20°；而在中性溶液中，鎂合金超疏水膜的化學(xué)穩(wěn)定性非常高，浸泡24 h后，靜態(tài)接觸角基本保持在140°～150°范圍內(nèi)；而在堿性水溶液中，隨著浸泡時間的增加，水接觸角逐漸減小，浸泡24 h后超疏水表面的靜態(tài)接觸角估計為91.2°，表明該涂層在堿性環(huán)境中的穩(wěn)定性比酸性以及中性的差。王宇先采用磷酸鹽轉(zhuǎn)化處理制備了多元磷酸鹽層，再采用化學(xué)氣相沉積法在多元磷酸鹽層上沉積氧化硅和氮化硅，在使用脂肪酸進行修飾處理，得到了超疏水膜層。

化學(xué)氣相沉積法可以研制出新晶體或者淀積各種單晶、多晶或玻璃態(tài)的無機薄膜材料，應(yīng)用于超疏水涂層的制備，可以控制金屬表面粗糙面的結(jié)構(gòu)以及晶粒尺寸，再采用低能物質(zhì)進行修飾，有助于提高超疏水表面的接觸角，提高其疏水性；但是該方法的設(shè)備要求較高，且影響薄膜質(zhì)量的因素很多，不易控制，技術(shù)難度大，生產(chǎn)成本高，不適用于大規(guī)模生產(chǎn)。

3.7 電化學(xué)沉積

電化學(xué)沉積是指金屬或合金從其化合物水溶液、非水溶液或熔鹽中靠陰極發(fā)生還原反應(yīng)，在材料的表面沉積出涂層的方法。

Liu[41]等人提出了一種簡單的一步法制備Mg-Mn-Ce鎂合金超疏水表面的方法，即在含有六水硝酸鈰(Ce(NO3)3·6H2O)和豆蔻酸的乙醇溶液中電沉積Mg-Mn-Ce鎂合金，獲得了接觸角為159.8°、滾動角小于2°的超疏水涂層，經(jīng)過電化學(xué)阻抗譜檢測表明，該涂層大大提高了Mg-Mn-Ce鎂合金在質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.5%的NaCl、NaSO水溶液中的耐腐蝕性能。徐文驥[42]等人以NaCl水溶液作為電解液，以銅電極作陰極，鋁片作陽極，在鎂合金表面制備了粗糙結(jié)構(gòu)，之后再用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%氟硅烷的乙醇溶液修飾3 h，得到了一層接觸角達(dá)到167°、滾動角小于3°的超疏水涂層。Zheng[43]等人采用一步電沉積法在鎂合金的表面制備了超疏水涂層，并探究了硬脂酸與硝酸鎂的比例對超疏水涂層接觸角的影響，發(fā)現(xiàn)當(dāng)其比例為10:1時，鎂合金超疏水涂層的耐蝕性最好，其腐蝕電路密度為3.74×10-8A/cm2，遠(yuǎn)低于基體的腐蝕電流密度。Wang[44]等人在AZ91D鎂合金表面電沉積銅，之后再采用長鏈脂肪酸修飾，得到了pH值在1～12之間都具有化學(xué)穩(wěn)定性，并且發(fā)現(xiàn)粗糙結(jié)構(gòu)的粗糙度過大并不利于超疏水表面的制備。

She[45]等人采用電沉積的方法在AZ31D鎂合金表面鍍鎳，然后再鍍鋅，之后在堿性溶液中進行電化學(xué)陽極處理，得到粗糙的CuO表面，再使用月桂酸改性，其制備方案如圖6所示。

圖6 AZ91D鎂合金超疏水涂層制備流程圖[45]Fig.6 Flowchart of preparation of AZ91D superhydrophobic coating for magnesium alloy[45]

通過該方案制備的超疏水涂層的接觸角為155.5°、滾動角為3°，在質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.5%的NaCl水溶液中的耐腐蝕性能良好；通過對涂層的劃線網(wǎng)格試驗(ASTM D 3359-78)和顯微硬度試驗發(fā)現(xiàn)，該膜具有良好的附著力，達(dá)ASTM D 3359-78標(biāo)準(zhǔn)的4B級；通過顯微硬度檢測發(fā)現(xiàn)，所得試樣的顯微硬度為(247±19)HV，表明該涂層的機械穩(wěn)定性良好。由此可見，制備雙層的納米、微米結(jié)構(gòu)可以有效地提高超疏水涂層的機械性能[46]。

電化學(xué)沉積已經(jīng)是一種較為成熟的制備涂層的方法，但是在鎂合金表面進行電化學(xué)沉積是一種較為困難的工藝，因為鎂合金的化學(xué)性質(zhì)活潑，易被電解液腐蝕，導(dǎo)致形成的膜疏松多孔，在使用低能物質(zhì)修飾后，得到的超疏水涂層的穩(wěn)定性不高，所以如何通過電化學(xué)沉積在鎂合金表面得到一層致密的膜層，是使用電化學(xué)沉積制備超疏水涂層的難點。

3.8 溶膠-凝膠法

溶膠-凝膠法是將化合物前驅(qū)體均勻混合，使其水解、縮合，在溶液中形成穩(wěn)定的透明溶膠體系，溶膠經(jīng)陳化膠粒間緩慢聚合，形成三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的凝膠，凝膠網(wǎng)絡(luò)間充滿了失去流動性的溶劑，形成凝膠，凝膠經(jīng)過燒結(jié)、干燥固化制備出分子級乃至納米級的亞結(jié)構(gòu)材料的方法。

Yang[47]等人將四乙氧基硅烷(TEOS)加入氨水與乙醇的混合溶液中反應(yīng)90 min，得到二氧化硅膠體，之后再將甲基三乙氧基硅烷(MTES)加入該溶液中，在60 ℃下連續(xù)攪拌19 h，之后將不銹鋼網(wǎng)浸入溶膠溶液中約5 min，取出110 ℃干燥30 min，循環(huán)4次，得到足夠厚度的硅膠膜。然后在400 ℃條件下退火2 h，得到超疏水涂層。Latthe[48]等人也采用溶膠-凝膠法制備了二氧化硅超疏水涂層，他們以甲醇(MeOH)稀釋的四乙氧基硅烷(TEOS)為原料，以氟化銨(NH4F)為催化劑，甲基三乙氧基硅烷(MTES)為疏水試劑，在室溫下水解縮聚得到硅醇，并研究了MTES對其疏水性的影響，發(fā)現(xiàn)當(dāng)MTES/TEOS摩爾比為0.43時，得到的超疏水涂層的疏水性能最好，其靜態(tài)接觸角為160°，滾動角為3°。

因為使用溶膠-凝膠法時，所需的原材料都會被分散到溶劑中，所以可以很容易加入一些微量元素，且溶膠-凝膠中的成分一般都可以擴散到納米范圍內(nèi)，固化后形成納米級的粗糙結(jié)構(gòu)；但是該方法所需原料的價格都比較貴，具有污染，溶膠-凝膠的制作周期較長，不適合用于工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)。

4 結(jié)束語

綜上所述，超疏水涂層在防腐蝕、自清潔、建筑防水、油水分離等方面有很多應(yīng)用，且超疏水涂層可以有效地提高鎂合金的耐腐蝕性能，增長鎂合金的使用壽命，提高鎂合金在工業(yè)中的應(yīng)用前景。

但是超疏水鎂合金產(chǎn)品在實際使用過程中還是存在一些問題，一是鎂合金產(chǎn)品在使用的過程中，難免會受到摩擦與沖擊，超疏水涂層在外力的作用下會受損，導(dǎo)致其疏水性能下降；二是有些方法制備的超疏水涂層的化學(xué)穩(wěn)定性不好，在強酸、強堿的惡劣環(huán)境中使用會減少其使用壽命。研究發(fā)現(xiàn)，雙層粗糙結(jié)構(gòu)的超疏水涂層的化學(xué)穩(wěn)定性以及機械穩(wěn)定性都要比單層的好，因此，如何得到雙層以及多層粗糙結(jié)構(gòu)的表面，提高超疏水涂層的機械性能以及化學(xué)穩(wěn)定性是今后的研究重點。