海洋环境腐蚀是人类开展海洋事业所面临的一大阻碍,它不仅造成巨大的经济损失,还可能带来严重的安全隐患。所以,海洋腐蚀防护非常重要。近年来,仿生材料在海洋腐蚀防护领域的应用受到广泛关注。其中,仿生超疏水表面被证实在腐蚀防护方面拥有应用前景,仿生超滑表面在抑制微生物附着方面性能卓越。本研究以阳极氧化铝为基础构建了超疏水/超滑表面,并考查了其海洋大气腐蚀和微生物腐蚀的防护性能。结果如下:(1)采用阳极氧化-表面修饰两步法在铝基底上制备了氧化铝基超疏水表面,研究了阳极氧化铝膜的生长机理以及不同表面形貌与润湿性之间的相关性。在阳极氧化的过程中,氧化铝的形貌由孔状向倒塌的枝状转变,表面也随之趋于疏水。X射线光电子能谱数据表明所制备超疏水表面的主要成分是Al2O3。胶带实验和摩擦实验结果证明该超疏水表面具有良好的机械稳定性。(2)所制备的超疏水表面能有效抑制盐粒潮解诱发的腐蚀。NaCl颗粒在倾斜的超疏水表面上潮解一段时间后滑落,避免了进一步潮解产生的电解质溶液对基底的腐蚀。极化曲线测试结果表明所制备的氧化铝基超疏水表面具有十分优越的耐蚀性,能对铝基底构成有效的腐蚀防护。这种防护能力来自于绝缘的氧化铝膜和截留在表面微观结构中的空气。(3)以超疏水表面为基础修饰全氟聚醚油构建了超滑表面。该超滑表面能有效抑制典型海洋腐蚀微生物硫酸盐还原菌(SRB)和污损生物绿藻的附着。电化学阻抗谱测试结果表明在SRB的影响下,超滑表面对基底起到了很好的腐蚀防护作用。这种防护能力除了与绝缘的氧化铝膜有关外,填充在固相表面结构中的润滑油更进一步阻隔了腐蚀性介质与基底的接触,提升了腐蚀防护性能。