[發明專利]一種實現鎂合金雙重自修復的復合防護涂層及其制備方法

有效

• 申請號: 201710355968.X
• 申請日: 2017-05-19
• 公開（公告）號: CN107190302B
• 公開（公告）日: 2019-02-26
• 發明（設計）人: 宋影偉;劉丹;董凱輝;單大勇;韓恩厚
• 申請（專利權）人: 中國科學院金屬研究所
• 主分類號: C25D11/30
• 分類號: C25D11/30;C23F11/02;C09D163/00;C09D5/08
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 許宗富;周秀梅

1.一種實現鎂合金雙重自修復的復合防護涂層的制備方法，其特征在于：該復合防護涂層包括具有微孔結構的微弧氧化膜和有機涂層，其中：所述微弧氧化膜制備于鎂合金基體表面，作為復合防護涂層的底層，微弧氧化膜的微孔中填充緩蝕劑；填充有緩蝕劑的微弧氧化膜上涂覆摻雜緩蝕劑的有機涂層；所述復合防護涂層破壞后，微弧氧化膜微孔中的緩蝕劑與有機涂層中的緩蝕劑會遷移出來，協同作用修復裸露的鎂合金基體，實現對鎂合金部件的防護；

所述實現鎂合金雙重自修復的復合防護涂層的制備方法，包括如下步驟：

(1)微弧氧化膜的制備：采用微弧氧化法，在鎂合金表面制備具有微孔結構的微弧氧化膜；

(2)緩蝕劑填充在微弧氧化膜的微孔中：通過真空浸漬法進行填充，過程為：室溫條件下，將制備有微弧氧化膜的鎂合金樣品在真空環境中放置5-50min，然后在該真空環境下注入濃度0.01-2mol/L的無機成膜型緩蝕劑溶液，并使溶液緩慢浸泡鎂合金樣品所有表面；待樣品表面及溶液中的氣泡消失后，取出樣品，于常壓條件下用去離子水或酒精沖洗掉表面溶液，冷風吹干；

(3)摻雜緩蝕劑的有機涂層的制備：選擇環氧類水性涂料，加入占涂料1～20wt.％的有機吸附型緩蝕劑，所得混合物料經高速分散并過濾后即得到摻雜緩蝕劑的有機涂層，備用；

(4)復合涂層制備：將摻雜緩蝕劑的有機涂層涂覆在已填充緩蝕劑的微弧氧化膜表面，固化干燥后，即得到所述復合防護涂層。

2.根據權利要求1所述的實現鎂合金雙重自修復的復合防護涂層的制備方法，其特征在于：所述微弧氧化膜的微孔中填充無機成膜緩蝕劑，所述有機涂層中摻雜有機吸附型緩蝕劑；微弧氧化膜中的無機成膜緩蝕劑與有機涂層中的有機吸附型緩蝕劑協同作用，實現涂層破壞后對鎂合金基體的雙重修復。

3.根據權利要求1所述的實現鎂合金雙重自修復的復合防護涂層的制備方法，其特征在于：所述有機涂層中緩蝕劑的摻雜量為1～20wt.％；所述微弧氧化膜厚度為10～20微米，所述有機涂層厚度為30～100微米。

4.根據權利要求1所述的實現鎂合金雙重自修復的復合防護涂層的制備方法，其特征在于：所述無機成膜緩蝕劑為磷酸鹽、氟化物、硅酸鹽、鈰鹽和釩酸鹽緩蝕劑中的一種或幾種；所述有機吸附型緩蝕劑為羥基喹寧、羧酸、羧酸鹽類、氮唑類、噻唑類和咪唑啉類緩蝕劑中的一種或幾種；所述有機涂層為環氧涂層。

5.根據權利要求1所述的實現鎂合金雙重自修復的復合防護涂層的制備方法，其特征在于：步驟(1)中，鎂合金基體進行微弧氧化處理前，先依次進行脫脂和酸洗前處理；在鎂合金表面獲得具有微孔結構的微弧氧化膜后，用去離子水清洗，然后干燥。

6.根據權利要求1所述的實現鎂合金雙重自修復的復合防護涂層的制備方法，其特征在于：步驟(2)中，所述真空環境是指真空度為0.02-0.1MPa，鎂合金樣品在真空環境中放置5-50min后，微弧氧化膜的微孔內也處于真空環境后，再緩慢注入緩蝕劑溶液。

7.根據權利要求1所述的實現鎂合金雙重自修復的復合防護涂層的制備方法，其特征在于：步驟(4)中，所述混合物料通過刷涂、噴涂或浸漬的方法涂覆在微弧氧化膜表面。