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钛基硬质涂层表面功能化微结构设计及其性能研究

PVD,透明,超疏水涂层,结构调控,阳极氧化,耐蚀

透明疏水涂层因其独特的光学特性和疏水性而备受关注。为了同时满足透明度和疏水性，往往选择有机涂层，这就存在硬度低、耐久性差的问题。本工作创新性地通过对物理气相沉积 (PVD) 得到的硬质涂层 TiN 的表面进行微结构调控，制备了一种嵌入 TiO₂ 纳米孔的特殊结构涂层。该涂层具有较高的透明度，平均透光率可达 79.6%；具有良好的超疏水性，静态接触角约为 152° ，且滑动角低于 6.5° ，具有良好的自清洁能力。同时涂层具有良好的耐腐蚀性，即使在浸泡 45 天后阻抗也仅表现出微弱的降低。此外，涂层具有 PVD 涂层的力学稳定性，硬度为 21 GPa ，在砂纸摩擦 20 次后仍表现出优异的疏水性。本设计为制备具有高硬度，耐磨的功能化涂层提供了一种简单的制备方法，同时也为 PVD 涂层的智能化提供了一种创新思路。