纳米氧化铈增强聚醚醚酮涂层的耐刮擦与抗紫外线性能研究

为解决聚醚醚酮(PEEK)涂层在机械磨损和紫外线(UV)环境下的性能退化问题，研究人员通过静电喷涂技术开发了含0.5-3 wt%氧化铈(CeO2)的纳米复合涂层。实验表明，1.5 wt% CeO2强化的PEEK涂层展现出卓越性能：耐刮擦负载达30 N，UV暴露500小时后接触角保持43°±3°，远优于纯PEEK涂层的28°±3°。该研究为高性能防护涂层设计提供了新思路。

　　

这项研究探索了氧化铈(CeO₂)纳米颗粒如何像"防弹衣"般增强聚醚醚酮(PEEK)涂层的战斗力。通过静电喷涂这个"精密画笔"，科学家在低碳钢表面绘制出厚度仅100±5 μm的纳米复合涂层"防护盾"。三种不同配比的"纳米战士"(0.5/1.5/3 wt% CeO₂)中，1.5%含量的表现堪称完美——能承受30 N的"利爪"刮擦而不破防。更神奇的是，经过500小时紫外线"酷刑"考验后，它的疏水"盔甲"(水接触角)仍保持43°±3°，而普通PEEK涂层早已"溃不成军"(降至28°±3°)。傅里叶红外(FTIR)分析揭示，含1.5% CeO₂的涂层就像涂了"防晒霜"，光降解微乎其微。刮擦测试中，普通PEEK在12 N就"举手投降"，而纳米强化版即便在30 N下依然"坚如磐石"。这项研究为开发"全天候"防护涂层提供了重要蓝图。