《Progress in Natural Science: Materials International》:Mass transfer as a proxy for hydrophobic coating durability
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通过可溶基底热水加速老化测试,结合质量变化分析,建立疏水涂层快速评估方法,揭示涂层缺陷与扩散共同影响长期性能的机制,并优化厚度设计。
伊什拉特·扎林(Ishrat Zarin)|阿里雷扎·巴赫希(Alireza Bakhshi)|穆罕默德·贾希杜尔·霍克(Muhammad Jahidul Hoque)|维什瓦纳特·加内桑(Vishwanath Ganesan)|塔兰迪普·辛格·图克拉尔(Tarandeep Singh Thukral)|穆罕默德·贾拉尔·伊南卢(Mohammad Jalal Inanlu)|内纳德·米尔科维奇(Nenad Miljkovic)
美国伊利诺伊大学厄巴纳分校机械科学与工程系,邮编61801
摘要
耐用的疏水涂层在能源、防腐和阻隔应用中至关重要,但其长期性能评估通常需要数月甚至数年的测试。本文介绍了一种快速简便的方法,通过将可溶性基底浸入热水中来评估疏水涂层的耐久性,以此替代高加速寿命测试(HALT)。在厚度不同的糖块上沉积了聚对二甲苯(Parylene C),并监测样品质量的变化过程,以捕捉水分扩散、吸收及随后的溶解动态。通过对早期质量变化的分析,可以得出扩散系数;而溶解开始的时间则直接反映了涂层的性能。与为期一年的冷凝耐久性实验相比,发现溶解时间与涂层寿命之间存在强烈相关性,即使仅考虑扩散系数时这种相关性并不明显。这些结果表明,基底相关的缺陷(如针孔密度)与扩散过程共同决定了涂层的长期性能。所提出的方法是一种通用且低成本的手段,可用于快速筛选疏水聚合物涂层,并为同时要求防水性和耐久性的应用优化涂层厚度。