2.2 润湿性分析
图2给出了所制备环氧树脂/SiO2复合涂层表面的接触角随涂层中二氧化硅质量分数的变化曲线图,并给出了水滴在不同质量分数的复合涂层表面上的轮廓图.从图2可以看出,随着涂层中二氧化硅含量的增加,涂层表面的接触角增大;而且通过测量可知,涂层中二氧化硅含量较低时,水滴与涂层表面的动态接触角较大;涂层中二氧化硅质量分数增大时,水滴与涂层表面的动态接触角较小,涂层中二氧化硅质量分数达到40%,所制备复合涂层与水的接触角约为141°,只要轻轻地倾斜样品表面,水滴就能轻易地滑离涂层表面.
2.3 X射线光电子能谱分析
图3为不同SiO2含量时环氧树脂/SiO2涂层表面的光电子能谱.图3a是SiO2质量分数为10%时所制备环氧树脂/SiO2复合涂层表面的光电子能谱,从图3可以看出:在含有10%二氧化硅的复合涂层表面的光电子能谱里,几乎没有硅元素能谱峰;图3b是SiO2质量分数为40%时所制备环氧树脂/SiO2复合涂层表面的光电子能谱,在含有40%二氧化硅的复合涂层表面的光电子能谱里,出现了较强的硅元素能谱峰,通过计算得知Si元素占表面元素组成的25. 42%.由上面研究结果分析可知:当涂层中二氧化硅含量较少时,环氧树脂是连续相,二氧化硅颗粒填充到树脂中间,与底材的结合力较强,但所制备的复合涂层表面的疏水性较差;当涂层中二氧化硅含量较大时,环氧树脂充当黏结剂,把二氧化硅颗粒黏粘在金属表面,所制备复合涂层表面的疏水性得到提高,且具有较小的滚动角,但涂层与底材的结合力较弱,若二氧化硅的含量继续增大,环氧树脂就不能很好地起到黏结剂的作用,将二氧化硅颗粒黏粘到金属表面上.
结论:通过冷喷涂技术制备了对金属表面具有保护作用的环氧树脂/SiO2复合涂层,研究了SiO2含量对复合涂层润湿性的影响,结果表明,当涂层中SiO2的质量分数达到40%,复合涂层与水的接触角约为141°,与水滴的动态接触角较小.
