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Multifunktionale superamphiphobe Beschichtung verbessert Korrosions- und Vereisungsschutz auf Aluminiumlegierung
Eine neue superamphiphobe Beschichtung für 5083 Aluminiumlegierung kombiniert Wasser- und Öl-Abweisung mit Korrosions- und Vereisungsschutz und bietet vielseitige Anwendungsmöglichkeiten in der Industrie.
Superhydrophobe Beschichtungen sind bekannt für ihre Fähigkeit, Flüssigkeiten abzuweisen, jedoch lässt ihre Leistung in Umgebungen mit niedrigem Oberflächenspannungswert oft nach. Um dieses Problem zu lösen, haben Forscher eine multifunktionale superamphiphobe Beschichtung für die 5083 Aluminiumlegierung entwickelt, die durch ein einfaches Sprühverfahren mit fluoriertem SiO₂ (F-SiO₂) und Polyvinylidenfluorid (PVDF) hergestellt wird. Die Beschichtung zeigt außergewöhnliche Abweisungseigenschaften, mit Kontaktwinkeln über 150° und Gleitwinkeln unter 5° für Wasser, Ethylenglykol, Erdnussöl und Hexadecan.
Neben ihren Flüssigkeitsabweisungseigenschaften überzeugt die Beschichtung durch ihre Selbstreinigungs- und Anti-Fouling-Funktionen, da Flüssigkeiten mit unterschiedlichen Oberflächenspannungen feste Verschmutzungen effektiv von der Oberfläche entfernen können. Elektrochemische Impedanzspektroskopie und Salzsprühtests bestätigten ihre Korrosionsschutzfähigkeiten: Nach 960 Stunden Salzsprühexposition zeigte die Oberfläche keine Korrosion. Obwohl ein leichter Rückgang der superoleophoben Eigenschaften festgestellt wurde, blieb die superhydrophobe Leistung erhalten, was ihre Widerstandsfähigkeit unter extremen Bedingungen unterstreicht.
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Vereisungsschutz und vielseitige industrielle Anwendungsmöglichkeiten
Die Beschichtung zeigte zudem eine deutliche Anti-Vereisungsleistung, indem sie das Einfrieren von Wassertropfen verzögerte. Dies wird durch die Unterdrückung der Nukleation und die Reduzierung der Wärmeübertragungsraten erreicht, was insbesondere in kalten Umgebungen entscheidende Vorteile bietet. Diese Eigenschaften, kombiniert mit Korrosionsschutz, Selbstreinigung und Anti-Fouling-Funktionen, machen die Beschichtung für eine Vielzahl industrieller Anwendungen geeignet, wie beispielsweise in der Schifffahrt, Luft- und Raumfahrt sowie im Energiesektor.
Diese Entwicklung stellt einen bedeutenden Fortschritt im Bereich der multifunktionalen Oberflächenbeschichtungen dar und bietet nachhaltige und robuste Lösungen für Branchen, die langlebige Hochleistungsbeschichtungen benötigen.
Quelle: Che, C. et al., Superamphiphobic coating fabricated on 5083 aluminum alloy with integrated anti-corrosion and anti-icing functions. Progress in Organic Coatings, 213, 109979 (2026).
