近日，我院硕士生邹锦斌和管家庆等在杜续生老师的指导下，研究开发利用简便的火焰催化沉积法对蒙内尔NiCu合金表面的防腐和减摩耐磨等性能进行表面功能化改性的技术，相关工作以“Corrosion and wear resistance improvements in NiCu alloys through flame-grown honeycomb carbon and CVD of graphene coatings”为标题发表在涂层和表面防护工程领域的权威刊物Surface & Coatings Technology（一区，最新IF：5.4），邹锦斌和管家庆为共一作者，杜续生为通讯作者，暨南大学为通讯单位。

这是继课题组硕士生王星瑶等在相同期刊上发表有关金属铜上沉积碳防护涂层（X. Wang, J. Zou, X-S Du. Facile flame catalytic growing carbon coating on Cu panel with surface protection performance comparable to that of graphene film via CVD. Surface & Coatings Technology 445 (2022) 128720）的成果后，金属表面快速火焰自催化沉积碳涂层技术领域的又一重要进展。NiCu蒙内尔合金因其良好的机械性能和耐腐蚀性被广泛用于航空航天、海洋船舶和化工等领域。为了进一步提高其耐腐蚀性和减摩耐磨性，作者创新性地通过简单的火焰沉积法在NiCu合金表面制备了具有多层级结构的新型无定形碳涂层，并将其与通过传统的化学气相沉积法（CVD）制备的石墨烯涂层的碳质物理化学结构、涂层表面形貌、纳米硬度、疏水性、减摩耐磨性能和腐蚀防护性能进行了全面系统地对比研究。结果表明，与在上一篇工作中单质铜上沉积生长的碳涂层膜结构截然不同的是，镍铜合金表面沉积的无定形碳涂层的组成包括沿合金基体表面生长的二维连续碳膜及垂直该碳膜生长的碳纳米墙阵列，这可能是因为金属基体的不同活性造成的。在该工作中，作者首次揭示了镍铜合金表面该碳涂层的火焰催化生长机理，确定其不同于单质铜上碳膜结构的成因，同时发现该涂层的厚度、结构等均可简便调控。在应用开发技术方面，碳涂层在模拟海水中的自腐蚀电流密度相对于NiCu合金基体有明显降低（80.8%），其耐蚀防护效果优于通过复杂的高温CVD技术沉积的石墨烯涂层。此外，与NiCu合金相比，火焰沉积碳涂层样品的摩擦系数大大降低，磨损率也减少近99%，使其与通常的CVD沉积的石墨烯涂层的减摩、耐磨性能相当。相对于其它传统的碳涂层沉积制备方法，火焰法催化沉积碳涂层的制备方法简单、新颖、高效且绿色环保，为金属铜及其蒙乃尔合金等表面功能化防护改性提供了新思路新技术，有利于改善传统碳涂层制备方法工艺复杂、能耗高和环境污染等问题。

该项技术的研究得到了广东省教育厅智能制造重点项目（2020ZDZX2048）和广东省科技计划项目（2021A0505030041）的支持。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2023.130040