《表1 Cu/Ni复合膜层组成》

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《Cu/Ni复合仿生超滑表面耐蚀性能研究》

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图1为采用水热法将碳钢试样浸入到混合溶液中2 h制备的Cu/Ni复合涂层的微观形貌，从图像中可以看出Cu/Ni复合涂层呈现尺寸不同的颗粒状。图2为Cu/Ni复合膜层EDS图谱，主要由Cu、Ni和Fe元素组成，另外还有少量的C、O元素。表1为Cu/Ni复合膜层中各元素的重量百分比和原子百分比。从表1可以看出，Cu/Ni复合膜层中的Cu元素和Ni元素的重量百分比分别为39.07%和41.65%，证明了水热法能使铜镍成功地沉积到碳钢基体表面。Cu/Ni复合膜层及疏水膜层的形成过程如图3所示，水热反应过程中Fe置换出溶液中的Cu2+在碳钢表面形成铜单质，随着反应的进行Fe进一步置换出溶液中的Ni2+，从而在碳钢试样表面形成Cu/Ni涂层，水热合成Cu/Ni涂层过程中试样表面产生的气泡以及置换出来的铜与碳钢基体发生的电偶腐蚀使得表面呈现微纳米级孔洞的粗糙结构，这些结构的产生使原始平整碳钢基体表面变得粗糙，并且表面积增大。粗糙结构的形态和积累量取决于水热反应时间的长短，这样的粗糙结构以及较大的表面积有利于实现疏水及超滑表面，进而对碳钢基体在海洋环境进行有效稳定的防护。