2022年6月25日，河南省镁合金绿色防腐技术工程研究中心郭续更博士和张敬来教授课题组关于镁合金防腐涂层的最新研究成果《Enhancement of corrosion resistance of AZ31B magnesium alloy by preparing MgAl-LDHs coatings modified with imidazolium based dicationic ionic liquids》在涂层领域顶级期刊《Surface & Coatings Technology》上发表。该杂志2021年影响因子为4.865，中科院一区Top期刊。
镁合金在诸多领域都具有广阔的应用前景，但耐蚀性差是制约其广泛应用的关键瓶颈之一。在镁合金表面添加缓蚀剂或覆盖防腐涂层是最常用且有效的防腐方法之一。在众多缓蚀剂中，离子液体(Ionic liquids，ILs)因其挥发性低、热稳定性好和结构可调性等优点，已经成为一类重要的绿色、环境友好型缓蚀剂，大有取代传统缓蚀剂的趋势。在各种防腐涂层中，水滑石或层状双金属氢氧化物(Layered double hydroxides，LDHs)涂层不仅具有较好的防腐能力，还具有优异的阴离子交换能力和生物相容性等优点，在金属防腐、生物医学、药物储存与输送等领域都表现出良好的应用前景。尽管离子液体改性的LDHs 已被用于吸附剂、催化剂等，但是离子液体改性的LDHs 还未用于镁合金防腐涂层的研究中。
鉴于此，郭续更博士和张敬来教授课题组制备了两种离子液体改性的LDHs复合涂层。首先制备了MgAl-LDHs涂层，然后将C6(m2im)2-I离子液体插入到MgAl-LDHs涂层中，制得LDH-C6(m2im)2-I复合涂层，最后将LDH-C6(m2im)2-I浸入包含C6(m2im)2-PF5离子液体的溶液中形成IL@LDH-C6(m2im)2-I复合涂层。结果表明，LDH-C6(m2im)2-I展示了一种致密的纳米花状结构，而IL@LDH-C6(m2im)2-I由作为外层的C6(m2im)2-PF6离子液体薄膜和作为内层的LDH-C6(m2im)2-I组成，这对镁合金提供了双重腐蚀防护。LDH-C6(m2im)2-I的腐蚀电流密度从镁合金基体的6.032×10–5 A/cm2降低到1.926×10–8 A/cm2，降低了约3个数量级，说明LDH-C6(m2im)2-I涂层提高了镁合金的耐蚀性。更重要的是，IL@LDH-C6(m2im)2-I涂层的腐蚀电流密度仅为LDH-C6(m2im)2-I涂层腐蚀电流密度的1/38，即7.279×10–9 A/cm2，进一步提高了对镁合金基体的保护作用。此外，基于IL@LDH-C6(m2im)2-I复合涂层的镁合金样品在3.5 wt.% NaCl溶液中浸泡一周后，表面仍然是光滑的，并未出现肉眼可见的腐蚀现象，具有潜在的推广应用价值。
硕士研究生姜钰淼为论文的第一作者，郭续更博士和张敬来教授为论文的共同通讯作者。该工作得到了国家自然科学基金委、河南大学的经费支持。
Yumiao Jiang, Shuai Gao, Yingxue Liu, Huijie Huangfu, Xugeng Guo*, Jinglai Zhang*, “Enhancement of corrosion resistance of AZ31B magnesium alloy by preparing MgAl-LDHs coatings modified with imidazolium based dicationic ionic liquids” Surface & Coatings Technology 2022, 440: 128504.
DOI: 10.1016/j.surfcoat.2022.128504
原文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S025789722200425X
