[發(fā)明專利]鎂合金表面微弧氧化納米自組裝金屬陶瓷涂層及制備方法無效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201110334939.8 | 申請日： | 2011-10-28 |
| 公開（公告）號： | CN103085379A | 公開（公告）日： | 2013-05-08 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 張偉;王成;杜克勤;王福會 | 申請（專利權(quán)）人： | 中國科學(xué)院金屬研究所 |
| 主分類號： | B32B15/04 | 分類號： | B32B15/04;B32B18/00;C25D11/30;B05D5/08;B05D1/02;B05D1/18;B05D7/14 |
| 代理公司： | 沈陽科苑專利商標(biāo)代理有限公司 21002 | 代理人： | 許宗富;周秀梅 |
| 地址： | 110016 遼*** | 國省代碼： | 遼寧;21 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 鎂合金 表面 氧化 納米 組裝 金屬陶瓷 涂層 制備 方法 | ||
1.一種鎂合金表面微弧氧化納米自組裝金屬陶瓷涂層，其特征在于：該涂層包括依次附著在鎂合金表面的微弧氧化陶瓷層、自組裝納米膜和無機(jī)金屬陶瓷涂層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎂合金表面微弧氧化納米自組裝金屬陶瓷涂層，其特征在于：微弧氧化陶瓷層為在鎂合金表面通過等離子體電解氧化形成的陶瓷層；自組裝納米膜為微弧氧化陶瓷層在納米自組裝溶液中進(jìn)行浸漬或高壓噴涂，然后將其烘干或晾干后形成；無機(jī)金屬陶瓷涂層是在自組裝陶瓷膜的表面采用高壓噴涂的方法將無機(jī)金屬涂料噴涂在其表面，然后采用低溫?zé)Y(jié)的技術(shù)形成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎂合金表面微弧氧化納米自組裝金屬陶瓷涂層，其特征在于：微弧氧化陶瓷層厚度為5～35μm，孔隙率為20～80％，孔徑大小為1～10μm；自組裝納米膜厚度為0.1～10μm；無機(jī)金屬陶瓷涂層厚度為10～50μm。
4.一種如權(quán)利要求1所述的鎂合金表面微弧氧化納米自組裝金屬陶瓷涂層的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：
1)鎂合金表面通過等離子體電解氧化形成微弧氧化陶瓷層；
2)對步驟1)中的微弧氧化陶瓷層進(jìn)行預(yù)活化處理；
3)經(jīng)步驟2)處理后的微弧氧化陶瓷層在納米自組裝溶液中進(jìn)行浸漬或高壓噴涂，然后將其烘干或晾干后形成中間層納米自組裝陶瓷膜；
4)對經(jīng)過步驟3)處理的自組裝陶瓷膜的表面采用高壓噴涂的方法將無機(jī)金屬涂料噴涂到其表面，然后采用低溫?zé)Y(jié)的技術(shù)形成外層的無機(jī)金屬陶瓷涂層；
步驟1)的具體過程為，將鎂合金試樣放入等離子體氧化電解液中，采用脈沖方式進(jìn)行等離子體電解氧化；等離子體氧化電解液為：氫氧化鈉1～3g/L，硅酸鈉5～20g/L，氟化鈉5～10g/L，硼酸鈉3～10g/L，鎢酸鈉1～5g/L，其余為水；脈沖頻率為50～2000Hz，占空比為0.3～0.8，電流密度為1～10A/dm2，溫度為20～50℃，氧化時(shí)間為20～120min；
步驟3)中納米自組裝陶瓷膜的制備過程，包括如下步驟：
a)配制納米自組裝溶液：選取脂肪酸及其衍生物或者有機(jī)硅烷體系為自組裝分子，稱取5～50mL有機(jī)溶劑，用移液管吸取0.5～10mL自組裝分子，其余為去離子水，配制成納米自組裝溶液，溶液濃度為1～10％；
b)浸漬或噴涂：浸漬是將預(yù)活化處理后的鎂合金微弧氧化樣品浸入納米自組裝溶液，反應(yīng)5～15小時(shí)；高壓噴涂是將納米自組裝溶液噴涂在鎂合金微弧氧化樣品表面，噴涂5～20次，每次間隔時(shí)間為1～10分鐘；
c)干燥或晾干：將浸漬或噴涂后的樣品依次用丙酮、超純水洗滌，然后在N2下干燥或晾干，干燥時(shí)間0.5～5小時(shí)，晾干時(shí)間0.5～5小時(shí)；
步驟4)中無機(jī)金屬涂料的配制方法和無機(jī)金屬陶瓷涂層的制備過程如下：
無機(jī)金屬涂料料漿的配制：按1∶(0.2～4)的質(zhì)量比例稱取硅酸鹽溶液和組分乙，將組分乙邊攪拌邊加入到硅酸鹽溶液中并使二者充分混合后加入蒸餾水，在高速攪拌機(jī)中以2000～2600rpm的轉(zhuǎn)速攪拌5～20分鐘后經(jīng)200目篩網(wǎng)過濾后即得到無機(jī)金屬涂料料漿；
無機(jī)金屬陶瓷涂層的制備：采用高壓噴涂的方式將無機(jī)金屬涂料料漿噴涂到納米自組裝陶瓷膜表面，表干5～20min后放入爐溫為150～300℃條件下的電爐中保溫0.5～4h；取出空冷后即獲得鎂合金表面微弧氧化納米自組裝金屬陶瓷涂層；
所述組分乙的制備：以納米金屬粉、三聚磷酸鋁和助劑為原料，將原料放入球磨罐中以250～350rpm的轉(zhuǎn)速球磨1～2h，用100目篩網(wǎng)過濾后制得組分乙；納米金屬粉、三聚磷酸鋁和助劑的質(zhì)量比例為1∶(0.5-2)∶(3-30)；所述納米金屬粉為納米Cr粉、納米Ti粉和納米Al粉中的一種或兩種，所述助劑為搪瓷粉、Zn粉、Al2O3粉、固化劑和有機(jī)組分中的兩種或兩種以上，所述固化劑為聚酰胺類固化劑，牌號為101～115；所述有機(jī)組分為粉末環(huán)氧樹脂、硅丙乳液或聚四氟乳液。
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