[發明專利]一種制備鎂鋰合金防腐涂層的方法

無效

• 申請號: 200910073272.3
• 申請日: 2009-11-19
• 公開（公告）號: CN102071388A
• 公開（公告）日: 2011-05-25
• 發明（設計）人: 王濤;趙淑金;于峰;劉延國;李洪波
• 申請（專利權）人: 佳木斯大學
• 主分類號: C23C4/04
• 分類號: C23C4/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種采用亞音速火焰噴涂工藝在鎂鋰合金基體上制備防腐涂層的方法。屬于合金涂層制備領域。

背景技術

鎂鋰合金的化學性質比其他鎂合金活潑，這是由于Li本身非常活潑，同時由于Li在Mg中增加了Mg的化學活性。鎂鋰合金在潮濕大氣中的應力腐蝕敏感性很大，常溫下放置在大氣中也會發生嚴重腐蝕。抗蝕性差是制約鎂鋰合金應用的一個主要因素。因此有效的防護手段是擴大其應用的前提。下面列舉了一些近年來Mg-Li合金的表面防護方法。

Sharma研究了鎂鋰合金的鉻酸鹽化學轉化膜，得到厚度為8～11μm的鉻酸鹽膜。韓玉昌等對Mg-13Li-5Zn合金進行化學鍍鎳研究，結果表明采用化學鍍鎳的方法可以在Mg-13Li-5Zn合金表面得到一層均勻、致密的鎳磷合金鍍層，該鍍層可以給Mg-13Li-5Zn合金提供一定程度的保護。Yamauchi等采用化學氣相沉積方法(CVD)在Mg-14Li合金上制備了類金剛石涂層(DLC)，該涂層減緩了Mg-14Li合金的脫鋰。

上述這些方法雖在一定程度上提高了鎂鋰合金的耐蝕性能，但這些方法大都涉及液體，而Li的標準電極電位為-3.045V，電負性比Mg還要大，因此鎂鋰合金在電解液中腐蝕速度極快，雖通過電化學方法可在鎂鋰合金表面形成涂層，但同時也伴隨著基體合金的快速腐蝕。因此，上述這些方法還不夠成熟。

熱噴涂技術由于可以快速地在基體上沉積耐磨、耐蝕等功能涂層而受人們廣泛關注。其中亞音速火焰噴涂技術是利用燃氣(乙炔)與助燃氣(氧氣)燃燒產生的熱量加熱粉木態噴涂材料，使其達到熔融或軟化狀態，借助焰流動能或噴射加速氣體，將粉末噴射到經預處理的基體表面，形成涂層的工藝方法。主要應用于機械零件磨損區的預防性保護和修復。該工藝的最大特點就是設備簡單、工藝操作簡便、應用廣泛靈活、經濟性好，可以噴涂熔點低于2800℃以下的金屬，合金、陶瓷粉末材料。

在鎂合金表面采用熱噴涂方法制備防腐涂層有過一些報道。邱六合等在AZ31鎂合金表面火焰熔射純鋅，電弧噴覆一層鋁。馮亞如等將粒度為200～400目的純Al、Cu、Fe粉末用等離子噴涂方法在AZ31板材表面制備一層Al65Cu23Fel2涂層。鄧春明等采用High-Velocity-Air-Fuel(高速火焰噴涂)技術在AZ31鎂合金基體上制備了致密、結合強度較高且具有良好抗腐蝕性能的WC-CoCr涂層。

葉宏等采用氧乙炔火焰噴涂法，在AZ91D鎂合金表面制備了Al-Al₂O₃/TiO₂梯度涂層，Al梯度層與基體及陶瓷涂層結合良好。涂層具有較高的硬度、耐磨性及抗熱震性。

雖然在鎂合金表面可采用熱噴涂方法制備防腐涂層，但在鎂鋰合金表面，采用熱噴涂方法制備涂層還未見報道。本發明采用亞音速火焰噴涂技術在鎂鋰合金基體上制備防腐涂層。

發明內容

本發明的目的是提供一種制備鎂鋰合金金屬防腐涂層的方法，它是利用亞音速火焰噴涂技術在鎂鋰合金基體上制備防腐涂層。

本發明的實施方式是：

噴涂前用砂紙磨光合金表面，用丙酮擦洗鎂鋰合金試樣進行凈化處理，并用石英砂對其表面進行噴砂處理，采用氧乙炔火焰噴涂法在鎂鋰合金基體上制備防腐涂層，得到厚度為10～50μm防腐涂層。

本發明可在無電解液、無水環境下進行涂層制備，避免了在制備鎂鋰合金涂層過程中發生腐蝕電化學反應，有效地提高了涂層質量和涂層制備效率。

具體實施方式

以下將通過具體的實施例來進一步說明其實施效果，實施例僅用于說明，而不能限制本發明的權利要求范圍。

實施例1：

噴涂前砂紙磨光合金表面，用內酮擦洗鎂鋰合金試樣進行凈化處理，并用10～20目石英砂對其表面進行噴砂處理，用乙炔作燃氣，氧氣作助燃氣，利用CP-1000型亞音速噴槍在Mg-8Li-1Al合金基體上噴涂粒徑范圍5μm～30μm的金屬Al粉，其工作參數為：氧氣工作壓力：0.2～0.4MPa，乙炔工作壓力：0.5～0.6Mpa，壓縮空氣壓力：0.1～0.2Mpa，噴涂距離：250mm，噴涂角為50°～90°之間，送粉氣流量為0.3～0.7m³/h，噴涂時間5S。利用掃描電鏡對所制備的涂層厚度進行觀測，已制備涂層的抗腐蝕性能由電化學測試系統進行測試并得到涂層的腐蝕電位值。

所得試樣涂層厚度為：25μm，腐蝕電位為：-1.056V。

實施例2：