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7月11日，重慶市人民政府發(fā)布《關(guān)于2022年度重慶市科學技術(shù)獎勵的決定》。根據(jù)《重慶市科學技術(shù)獎勵辦法》的規(guī)定，經(jīng)市科學技術(shù)獎勵評審委員會評審、市科學技術(shù)獎勵委員會審議，市政府批準：授予“鎂合金超疏水自修復(fù)涂層的設(shè)計原理及防護機制”等7項成果重慶市自然科學獎一等獎。
《決定》提出，希望獲獎?wù)哒湎s譽、再接再厲，開拓創(chuàng)新、再創(chuàng)佳績。全市科技工作者要以獲獎?wù)邽榘駱樱煌跣?、牢記使命，大力弘揚科學家精神，堅持“四個面向”，勇?lián)咚娇萍甲粤⒆詮姷臅r代使命，聚焦打造數(shù)智科技、生命健康、新材料、綠色低碳四大科創(chuàng)高地，一體推進原始創(chuàng)新、技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新，全力突破關(guān)鍵核心技術(shù)，加速科技成果轉(zhuǎn)化和產(chǎn)業(yè)化，為加快建設(shè)具有全國影響力的科技創(chuàng)新中心、奮力譜寫現(xiàn)代化新重慶建設(shè)新篇章作出新的更大貢獻。
成果名稱：鎂合金超疏水自修復(fù)涂層的設(shè)計原理及防護機制主要完成人：吳量、謝治輝、潘復(fù)生、李凌杰、湯愛濤主要完成單位：重慶大學、西華師范大學
項目簡介
本項目屬金屬材料學科。鎂合金耐蝕性能與防護機理是國際金屬材料領(lǐng)域的前沿科學問題，也是制約其工程應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)瓶頸，同時具有重大國家發(fā)展戰(zhàn)略需求。隨著對鎂合金腐蝕機理的深入研究以及納米新技術(shù)的不斷開發(fā)，單純被動延緩腐蝕的方法已不能滿足需求，因此智能多功能涂層體系的構(gòu)筑及相應(yīng)機理研究已成為該領(lǐng)域爭相探索的研究方向。圍繞上述研究方向，關(guān)注的具體科學問題包括：鎂合金表面“類水滑石”自修復(fù)涂層的生長及自修復(fù)機制;鎂合金表面潤濕性的調(diào)控及對耐蝕性的協(xié)同防護機制;納米容器型鎂合金耐腐蝕自修復(fù)涂層的設(shè)計和調(diào)控方法等，取得了系列原創(chuàng)性研究成果。主要發(fā)現(xiàn)點有：
一、鎂合金表面“類水滑石”(LDHs)自修復(fù)涂層的生長及自修復(fù)機制：發(fā)現(xiàn)鎂合金陽極/微弧氧化膜層中的非晶相以及部分基體在水熱條件下可以發(fā)生溶解，為LDHs膜層的構(gòu)筑提供了離子來源，利用鎂合金陽極/微弧氧化膜層原位生長LDHs自修復(fù)封閉膜層，揭示了溫度、pH值等參數(shù)變量對氧化膜層原位轉(zhuǎn)化LDHs自修復(fù)封閉膜層的影響規(guī)律。發(fā)現(xiàn)了LDHs膜層生長的三個階段：快速發(fā)展期、穩(wěn)定期和二次發(fā)展期，提出了以二維到三維生長的SK生長機理模型來解釋LDHs的生長行為，揭示了LDHs主體層板中稀土陽離子和層間緩蝕劑陰離子對涂層自修復(fù)能力的提升具有協(xié)同效應(yīng)，提出了“雙重”自修復(fù)機制。
二、鎂合金表面潤濕性的調(diào)控及對耐蝕性的協(xié)同防護機制：提出了“純水水熱”金屬表面處理方法，在鎂合金表面構(gòu)建了類似于芍藥的精細結(jié)構(gòu)，使表面具有自清潔功能;揭示了純水水熱法的成膜機理和對鎂合金表面潤濕性的調(diào)控機制;建立了可用于大尺寸鎂合金表面處理的稀土溶膠-凝膠法，通過低表面能物質(zhì)修飾改性，制備出超疏水、自修復(fù)、耐磨等多功能的鎂合金表面涂層;創(chuàng)新性地提出了稀土氧化物與硬脂酸的鍵合模型，揭示了稀土超疏水膜層超強防護耐久性的內(nèi)在機制，并進一步闡明了超疏水對耐蝕性的協(xié)同防護機制。
三、納米容器型鎂合金耐腐蝕自修復(fù)涂層的設(shè)計和調(diào)控方法。基于鎂合金/腐蝕介質(zhì)的界面特性，建立緩蝕劑濃度與環(huán)境刺激因素間的作用關(guān)系，設(shè)計制備一系列可智能控制釋放緩蝕劑的納米容器，獲得具備自修復(fù)防護功能的鎳基復(fù)合鍍層;創(chuàng)新性提出分步沉積強化鎳基鍍層耐蝕能力的方法，建立缺陷錯位降低腐蝕介質(zhì)滲透、傳輸能力的理論模型;揭示納米容器降低鎳層微觀缺陷和智能釋放緩蝕劑協(xié)同強化復(fù)合鍍層耐腐蝕性能的防腐機制，為鎂合金表面設(shè)計長效高耐蝕金屬基防護涂層提供全新思路。
本項目成果極大地促進了金屬材料學科的發(fā)展，推動了鎂合金表面超疏水自修復(fù)涂層技術(shù)的應(yīng)用，具有重要的理論意義和廣闊的應(yīng)用前景。本項目發(fā)表SCI論文80余篇，ESI高被引論文5篇，主著國際學術(shù)專著6部(章)，授權(quán)發(fā)明專利12項。20篇主要論文SCI他引1011次，5篇代表性論文SCI他引418次，他引包括中國內(nèi)外院士、國際權(quán)威學會會士、權(quán)威國際期刊主編等。
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