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      1. 新聞動態

        受荷葉不沾水原理啟發 俄研發出鋁鎂合金防水耐磨新技術

        攀荷弄其珠,蕩漾不成圓。受荷葉不沾水的原理啟發,并輔以化學處理新工藝,俄羅斯研究團隊日前研發出一種提升鋁鎂合金材料防水耐磨性能的新技術。

        荷葉表面遍布極微小的凸起和絨毛,落到荷葉上的雨水會被這種凹凸結構所排斥并快速流走,難以洇濕葉片。俄科學院物理化學與電化學研究所的科研團隊依據這一防水機制并拓展利用,借助大量納秒級激光脈沖“轟擊”鋁鎂合金材料,使其表面產生與荷葉類似、凹凸深淺為納米和微米尺度的特殊紋絡。

        科研團隊在新一期《美國化學學會·納米》月刊上報告說,這種凹凸結構可與常規防水涂料很好地結合在一起,提高鋁鎂合金制品的疏水特性,使水難以在汽車車身及飛機零件表面結冰。

        領導這項研究的博伊諾維奇博士介紹,在用激光脈沖為鋁鎂合金“文身”的同時,團隊用一種特殊化學制劑處理鋁鎂合金,進而在原有金屬表面合成堅硬耐磨的氮氧化鋁。此外,由于激光脈沖還能使鋁鎂合金表面的凹凸結構內部出現大量微小孔隙,因此這些孔隙能夠吸收納米級氮氧化鋁顆粒和后期涂抹的防水涂料。

        如此一來,鋁鎂合金制品的耐磨和抗腐蝕性能也明顯提高,即使因某些“不可抗力”造成表面出現細微裂紋或劃痕,其仿“荷葉”凹凸結構的孔隙內會釋放出氮氧化鋁顆粒和防水涂料,填充裂紋和劃痕。

        博伊諾維奇表示,鋁鎂合金在汽車和飛機制造領域使用廣泛,但這種材料在冷凍貨物的速冷劑和正常室溫交替作用下,或在突遇過熱的水蒸氣時等不利因素下,其物理化學特性難以保持穩定。此外,鋁鎂合金容易出現點狀銹蝕,其耐磨損性能也不強。

        研究團隊在不利因素下對經處理的鋁鎂合金進行了反復測試,結果該材料的物理化學特性保持了較高的穩定水平。按計劃,研究人員將通過更多測試來檢測這種合金改良技術的可靠性,以期盡早達到應用水平。

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