耐摩耗性・耐腐食性に優れた超疎水性F-SiO2@PU複合コーティングのための硬質アルマイトアルミニウム合金の界面制御
Interfacial Regulation of Hard-Anodized Aluminum Alloy for Fabrication of a Wear-Resistant Superhydrophobic F-SiO2@PU Composite Coating with Enhanced Long-Term Corrosion Protection
アルミニウム合金上の従来の超疎水性コーティングは、密着性、機械的強度、微細構造の損傷耐性に課題があった。本研究では、硬質陽極酸化処理と水酸化処理により水酸基リッチな陽極酸化酸化物中間層を形成し、コーティングの密着性と堆積サイトを強化した。この界面工学戦略により、スプレーコーティングプロセスで、機械的に耐久性のある超疎水性F-SiO2@ポリウレタン(PU)複合コーティングをアルミニウム合金基板上に作製した。陽極酸化基板は水酸基と界面アンカーサイトを提供し、PUマトリックスは構造的完全性と粒子固定を強化する。フッ素化SiO2ナノ粒子を組み込むことで、低表面エネルギーを持つ階層的な微細/ナノ構造が得られた。10,000cmの摩耗と200回のテープ剥離サイクル後も接触角は150°以上を維持した。酸性、アルカリ性、塩水環境での長時間の浸漬でも優れた耐食性を維持した。この耐久性と耐食性の向上は、強力な界面接着、ポリマーバリア保護、フッ素化された階層構造の相乗効果によるものである。
- 硬質陽極酸化処理と水酸化処理で水酸基リッチな陽極酸化酸化物中間層を形成し、コーティングの密着性と堆積サイトを強化する界面工学戦略を提案した
- スプレーコーティングにより、機械的耐久性を持つ超疎水性F-SiO2@ポリウレタン(PU)複合コーティングをアルミニウム合金基板上に作製した
- 10,000cmの摩耗と200回のテープ剥離サイクル後も接触角150°以上を維持し、酸性・アルカリ性・塩水環境での長時間浸漬でも優れた耐食性を示した
アルミ合金基板の界面制御によって、超疎水性コーティングの密着性・耐摩耗性・耐食性を同時に改善した研究。10,000cm摩耗後も接触角150°以上、200回テープ剥離後も維持、酸・アルカリ・塩水浸漬でも耐食という定量結果は、コーティング材料の実用寿命を左右する指標であり、防汚・防食・防水部材を手掛ける素材メーカーや表面処理企業の競争力評価につながる。ただし現時点では学術研究成果であり、量産プロセスやコスト、特定企業への実装は示されていないため、投資テーマとしては表面処理・機能性コーティング分野の技術シーズとして監視する段階。