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研究背景

腐蚀问题每年给全球带来巨大的经济损失。近年来，受猪笼草等生物结构启发的SLIPS表面在防腐领域大放异彩，因其优异的液体排斥和物理屏障作用，被看作有潜力的高性能防腐表面。然而，传统SLIPS的润滑液容易挥发流失，且机械稳定性较差，极大地限制了其实际工程应用。因此，如何在保持超滑特性的同时，兼顾强附着、抗磨损、长效防腐和可重复修复，成为这类表面真正走向工程应用前必须解决的问题。

本文亮点

图文解析

图1. MAO–PSSC复合涂层的制备示意图

图2. （a）不同石蜡浓度的滑液在固化前和固化后的光学照片；（b）根据GB/T 9286附着力标准评估的添加不同量石蜡的PSSC涂层的附着力性能

图3. 不同石蜡含量PSSC涂层的性能评估：（a）静态接触角；（b）TG曲线；（c）DTG曲线；（d）差示扫描量热曲线；（e）电化学阻抗谱（Nyquist图和Bode图）

图4. （a）MAO涂层和（b）MAO–PSSC涂层的SEM微观结构表征及EDS元素分布；（c）MAO–PSSC涂层的LSCM图像

图5. （a）LA81镁锂合金基体、MAO涂层及MAO–PSSC涂层的XRD图谱；（b）FTIR光谱；（c）XPS全谱；以及（d）MAO–PSSC复合涂层中C 1s、O 1s和Si 2p的XPS高分辨率谱图

图6. （a）MAO–PSSC涂层的三维形貌；（b）MAO涂层内微孔直径分布；（c）MAO涂层中选定微孔的放大图及MAO–PSSC界面的三维形貌

图7.（a）Nyquist图，（b、c）Bode图。（d）所有样品在3.5 wt% NaCl溶液中松弛时间长度的分布情况，其中（d-1）为LA81，（d-2）为MAO，（d-3）为MAO–PSSC。相应等效电路模型分别为（e-1）LA81，（e-2）MAO，（e-3）MAO–PSSC

图8. (a–c) MAO涂层以及(d–f) MAO–PSSC涂层在3.5 wt% NaCl溶液中不同暴露时间尺度下的Nyquist图和Bode图。

图9.（a）照片（b）X射线衍射图谱（c-1）LA81、（c-2）MAO以及（c-3）MAO–PSSC在中性盐雾试验后168小时的扫描电镜及能谱分析

图10. MAO–PSSC涂层的自清洁性能：（a）MAO和MAO–PSSC涂层在浑浊水中浸泡30分钟后表面污渍附着情况；（b）连续图像说明了MAO–PSSC涂层表面模拟污染物的去除过程；（c）MAO–PSSC涂层分别浸入牛奶及其他饮料等不同液体中的状态；（d）MAO和MAO–PSSC涂层在户外暴露360小时后的表面污渍附着情况

图11. MAO–PSSC涂层的疏水性、超滑性能及机械稳定性：（a）液滴在MAO和MAO–PSSC涂层表面的超滑行为；（b）经机械损伤后，液滴在MAO–PSSC样品上的滑动行为；（c）MAO–PSSC涂层在不同pH值下的水接触角；MAO–PSSC涂层在（d）砂粒撞击、（e）胶带剥离以及（f）砂纸磨损试验后的示意图及润湿性变化

图12. MAO–PSSC涂层的自修复性能：（a）MAO–PSSC涂层在划伤状态与修复状态下的二维和三维等高线图；（b）用于原位观察涂层修复过程的装置示意图；（c）在热刺激下MAO–PSSC涂层修复过程的连续图像；（d）MAO–PSSC涂层中自修复过程驱动机制

图13. MAO–PSSC涂层在（a）受损状态和（b）修复状态下的SEM及相应的元素分布图；（c）MAO–PSSC涂层在同一位置经历多次损伤与修复循环后的交流阻抗谱模量值；（d）在户外阳光照射下的实验，以及受损部位在阳光下愈合过程中的形貌变化；（e）MAO–PSSC涂层与具有代表性的耐腐蚀材料在防腐性能、耐久性、自愈合能力及界面粘附性能等方面对比图

总结与展望

该工作提出了一种新型的微弧氧化基自修复相变类固超滑复合涂层制备策略，使涂层兼具优异耐腐蚀性、自清洁性能、机械耐久性及热触发自修复能力。该研究为镁锂合金等易腐蚀金属的长期防护提供了新的技术路径，并为轻质合金构件在海洋工程、航空航天等复杂服役环境中的应用拓展提供了理论依据与技术支撑。

作者介绍

本论文的通讯作者为大连理工大学郭恩宇教授、王同敏教授以及皇家墨尔本理工大学Xiaobo Chen（陈晓博）教授。第一作者为大连理工大学李炳志博士生。

研究团队长期致力于先进凝固控制与数字化制备技术、轻合金防腐及表面处理等交叉领域的研究。

课题组网站：https://mse.dlut.edu.cn/amspgroup/index.htm

通讯作者简介：

郭恩宇（通讯作者），大连理工大学材料学院教授，博士生导师。国家级青年人才，入选辽宁“兴辽英才计划”青年拔尖人才，大连市高端人才/大连市青年科技之星、首批“小米青年学者”等。主要从事结构功能一体化镁、铝合金及其复合材料、增材制造等研究。近些年，承担国家自然科学基金（含重点、优青等）、国家重点研发计划项目等10余项。发表学术论文200余篇，授权专利40余项，获中国材料研究学会技术发明一等奖、中国有色金属工业技术发明一等奖、辽宁省自然科学学术成果二等奖等。

王同敏（通讯作者），大连理工大学材料学院教授、博士生导师。国家级人才，辽宁“兴辽英才计划”高水平创新创业团队、辽宁省先进集体负责人，享受国务院特殊津贴专家。现任大连理工大学研究生院常务副院长，辽宁省凝固控制与数字化制备技术重点实验室主任，国家重点研发计划项目首席科学家。中国材料研究学会特邀常务理事兼任凝固科学与技术分会副理事长，中国机械工程学会铸造分会副理事长，全国工程专业学位研究生教育指导委员会委员，中国学位与研究生教育学会评估委员会委员，辽宁省学位与研究生教育学会副会长等。

带领团队聚焦以下方向研究：（1）铜、铝、镁合金及其复合材料；（2）热电功能材料设计与合成；（3）高熵合金设计、制备与成形。相关研究成果以第一或第二完成人先后获得中国有色金属工业科技一等奖，教育部技术发明一等奖，国家技术发明二等奖，全国铸造行业优秀青年人才奖，日内瓦国际发明展金奖，中国材料研究学会技术发明一等奖，辽宁省研究生教学成果特等奖，辽宁省技术发明一等奖等。发表论文400余篇，国内外授权发明专利60余项。部分成果已用于我国重大工程装备制造。

Xiaobo CHEN（陈晓博，通讯作者），澳大利亚皇家墨尔本理工大学工程学院材料科学长聘教授。主要研究领域包括金属表面处理、金属材料(生物及微生物)腐蚀与防护，及新材料开发与应用，已发表250余篇 SCI研究论文和国际专著9章，共被引用超过12000次，h因子61，爱思唯尔前2%科学家。做为独立项目责任人，主持澳大利亚联邦政府研究理事会（ARC）资助的优秀青年研究计划（DECRA Fellowship）、基础研究 （ARC Discovery Projects）及应用研究项目（ARC Linkage Projects）、以及多项（宝钢集团澳洲研发中心、三菱重工、巴斯夫等）企业资助的研究项目。