[發明專利]一種金屬材料表面減摩抗磨納米復合膜的制備方法

有效

• 申請號: 201110224827.7
• 申請日: 2011-08-05
• 公開（公告）號: CN102358946A
• 公開（公告）日: 2012-02-22
• 發明（設計）人: 康志新;方剛;劉秦
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: C25D9/02
• 分類號: C25D9/02;C08L83/04;C08J5/18
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 盛佩珍

1.一種金屬材料表面減摩抗磨納米復合膜的制備方法，其特征在于：該方法依次采用自組裝分子膜技術和有機鍍膜技術的復合工藝，在金屬材料表面制備具有減摩抗磨功能的納米復合膜，其步驟及工藝條件如下：

步驟一：金屬材料表面自組裝分子膜的制備

(1)配制自組裝溶液

自組裝溶劑是按乙醇和蒸餾水體積比9～8∶1～2配制而成；

自組裝溶質是同時含有-SH和-Si(OR)₃的硫醇硅烷有機化合物鹽，其濃度為0.5～10mmol/L；

自組裝溶液在常溫下水解3～10天；

(2)自組裝

①采用等離子體或堿溶液進行羥基化處理；

②將經羥基化處理后的材料放入自組裝溶液體系，在常溫下進行自組裝，自組裝時間為30min～24h；

③自組裝完畢，經清洗后，放入干燥箱中，在80～150℃下干燥15min～5h，即在材料表面生成自組裝分子膜；

步驟二：有機鍍膜復合處理

(1)配制有機鍍膜電解質溶液

有機鍍膜電解質溶液是由蒸餾水配制而成，含有有機溶質0.1～10mmol/L、支持電解質0.1～6mol/L；

所述有機溶質為含有-SH的硫醇有機化合物鹽，支持電解質是指NaOH或Na₂CO₃；

(2)有機鍍膜

將表面具有疏水自組裝分子膜的材料，直接以三電極方式放入上述電解質溶液中進行有機鍍膜，即獲得納米復合膜；

所述有機鍍膜采用恒電流法或采用循環伏安法；

所述恒電流法有機鍍膜工藝條件：

電流密度為0.5～10mA/cm²，鍍膜時間為5～90min，鍍膜溫度為常溫；

所述循環伏安法有機鍍膜工藝條件：

起始電位為開路電位，終止電位為1.0～8.0V，循環掃描速率為5～50mV/s，循環次數為1～10次，鍍膜溫度為常溫。

2.根據權利要求1所述的一種金屬材料表面減摩抗磨納米復合膜的制備方法，其特征在于：所述自組裝溶質與有機鍍膜電解質具有匹配關系；所述自組裝溶質硫醇硅烷有機化合物鹽為含有三嗪硫醇硅烷有機化合物鹽，所述有機鍍膜電解質硫醇有機化合物鹽為三嗪硫醇有機化合物鹽。

3.根據權利要求2所述的一種金屬材料表面減摩抗磨納米復合膜的制備方法，其特征在于：所述三嗪硫醇硅烷有機化合物鹽是指分子式為C₃N₃S₂HNa-NH(CH₂)₃-Si(OC₂H₅)₃，三嗪硫醇有機化合物鹽是指分子式為C₃N₃S₂HNa-N(CH₂CH＝CH₂)C₂H₄(CF₂)₇CF₃。

4.根據權利要求1所述的一種金屬材料表面減摩抗磨納米復合膜的制備方法，其特征在于：所述金屬材料為鈦合金、鋁合金、NdFeB永磁材料、鎂合金或低碳鋼。