摘要
在含盐环境中，低碳钢的腐蚀对基础设施、海洋和工业应用构成了重大挑战，因为这些领域对长期耐用性和经济效益要求极高。本研究介绍了一种新型的TiO₂–SiO₂–ZnO三元混合纳米涂层的制备方法，该方法采用可扩展的溶胶-凝胶工艺，并将其应用于低碳钢上。在3.5%的NaCl溶液中，该涂层的抑制效率达到了86.2%，远超传统的单一氧化物和二元氧化物涂层。TiO₂的氧化稳定性、SiO₂的缺陷封闭和疏水性以及ZnO的氯离子络合作用共同形成了一个致密、多功能的防护层。电化学阻抗谱（EIS）和电位动态极化（PDP）分析表明，该涂层具有优异的电荷传输阻力和较低的腐蚀速率；傅里叶变换红外光谱（FTIR）、扫描电子显微镜（SEM）和动态光散射（DLS）则证实了其纳米级结构的均匀性。通过COMSOL Multiphysics模拟（与实验数据的偏差小于10%），为涂层设计提供了预测性框架。通过将实验结果与计算建模相结合，本研究证明了TiO₂–SiO₂–ZnO混合涂层是一种坚固、环保且适用于工业领域的抗腐蚀涂层，在海洋、工业和生物医学领域具有广泛的应用前景。
同行评审
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