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近日，西安建大冶金工程學(xué)院王快社教授“高性能金屬材料制備與加工領(lǐng)軍教授團(tuán)隊(duì)”在高耐蝕智能自修復(fù)鎂合金有機(jī)涂層的設(shè)計(jì)、開發(fā)方面取得重要進(jìn)展。相關(guān)成果以“Bio-inspired self-healing MXene/polyurethane coating with superior active/passive anticorrosion performance for Mg alloy（鎂合金表面仿生自修復(fù)MXene/聚氨酯涂層，具有優(yōu)異的主/被動(dòng)耐腐蝕性能）”為題發(fā)表在工程技術(shù)與化學(xué)工程領(lǐng)域國際頂級(jí)期刊《Chemical Engineering Journal》（學(xué)術(shù)影響力在143個(gè)工程，化工（Engineering, Chemical）期刊中排名第四（4/143），影響因子為16.744）上。西安建筑科技大學(xué)為該論文完成第一單位，西安建筑科技大學(xué)冶金工程學(xué)院博士研究生李香君為論文第一作者，佟立波教授為通訊作者，王慶娟教授、王快社教授為共同作者。該研究工作受到陜西省杰出青年基金和國家自然科學(xué)基金資助。

金屬腐蝕失效引發(fā)的安全事故，造成了全球每年約2.5萬億美元的經(jīng)濟(jì)損失。傳統(tǒng)有機(jī)涂層中存在著微孔、裂紋等缺陷，導(dǎo)致其難以實(shí)現(xiàn)長效防腐，無法在受損后自修復(fù)。新型智能涂層能夠在意外破壞（如劃傷、磨損等）后重新建立保護(hù)屏障，是延長傳統(tǒng)工程涂料壽命的有效途徑。團(tuán)隊(duì)在研究中，受天然生物絲素蛋白的結(jié)構(gòu)及動(dòng)態(tài)二硫鍵、氫鍵的啟發(fā)，巧妙地將主動(dòng)、被動(dòng)防腐及自修復(fù)三重作用引入傳統(tǒng)有機(jī)涂層中。將此涂層成功應(yīng)用于鎂合金表面，顯著提升了耐蝕性能。該涂層表現(xiàn)出了優(yōu)異的腐蝕防護(hù)能力，如提高的低頻阻抗|Z|f=0.01Hz為2.47×109ohmcm2，超低的腐蝕電流密度（5.107×10-11Acm-2）以及高達(dá)140%的室溫自修復(fù)效率，遠(yuǎn)超普通自愈合聚合物涂層。

該智能涂層通過MXene二維填料提升涂層的被動(dòng)屏蔽作用，延長腐蝕性介質(zhì)的滲透路徑；氨基酸緩蝕劑在涂層受損后立即形成吸附屏障保護(hù)金屬基底；受損涂層在不需要人工干預(yù)的條件下實(shí)現(xiàn)室溫愈合，重現(xiàn)完美的防護(hù)能力。本研究開發(fā)出新型仿生自修復(fù)耐蝕材料，提出的“主動(dòng)、被動(dòng)保護(hù)與自修復(fù)三功能”策略，為金屬材料的腐蝕與防護(hù)難題提出了新穎的解決思路與技術(shù)支持。