[發(fā)明專利]一種304不銹鋼表面多元耦合超疏水制備工藝

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810607060.8
• 申請(qǐng)日: 2018-06-13
• 公開（公告）號(hào): CN108930051B
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李晶;杜鋒;付強(qiáng);潘理達(dá);周瓔珞;郭旭東;趙海洋
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 長(zhǎng)春理工大學(xué)
• 主分類號(hào): C25D3/12
• 分類號(hào): C25D3/12;C25D5/18;C25D5/36;C25D5/48
• 代理公司: 長(zhǎng)春眾邦菁華知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 22214
• 代理人: 李青

一種304不銹鋼表面多元耦合超疏水制備工藝涉及金屬類零部件和材料表面超疏水的制備領(lǐng)域，該工藝解決所制備的304不銹鋼表面不良疏水性的問題。該工藝包括拋光、第一次噴砂、單脈沖沉積、第二次噴砂和烘干；本發(fā)明采用304不銹鋼表面多元耦合超疏水制備工藝，得到的304不銹鋼疏水表面呈現(xiàn)分級(jí)尺度結(jié)構(gòu)(亞毫米級(jí)、微米?納米級(jí))，其中單脈沖沉積在基體形成的“菜花狀”突起的主要結(jié)構(gòu)尺度為微米?納米級(jí)，二次噴砂形成的表層破壞的“菜花狀”突起和突起之間間隙的尺度主要為亞毫米級(jí)，一次噴砂形成的粗糙結(jié)構(gòu)可以提高涂層與基體間的結(jié)合力，二次噴砂形成的粗糙結(jié)構(gòu)使涂層表面形成多尺度多級(jí)微觀結(jié)構(gòu)，強(qiáng)化了表面疏水性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及金屬類零部件和材料表面超疏水的制備領(lǐng)域，具體涉及一種304不銹鋼表面多元耦合超疏水制備工藝。

背景技術(shù)

在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)和日常生活中，不銹鋼起到了不可替代的作用。由于其良好的力學(xué)性能、耐低溫、耐腐蝕、耐磨損和優(yōu)異的工藝性能等優(yōu)點(diǎn)，已廣泛應(yīng)用在各個(gè)行業(yè)，包括汽車、廚房用具、船舶、航空工業(yè)和醫(yī)療器械等。隨著工業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展，人們對(duì)于不銹鋼材料的使用性能和工藝性能要求不斷提高，傳統(tǒng)的不銹鋼表面性能已經(jīng)不能滿足多功能復(fù)合要求，目前對(duì)不銹鋼進(jìn)行表面改性處理已經(jīng)成為研究熱點(diǎn)。

幾十年來，不銹鋼以其卓越的使用性能和加工性能，成為國(guó)內(nèi)外使用量最大的金屬材料之一。隨著社會(huì)發(fā)展和人們的物質(zhì)生活水平的提高，不銹鋼被應(yīng)用于更多的場(chǎng)合，其所面臨的工況條件也更加復(fù)雜嚴(yán)峻。所以人們對(duì)不銹鋼的性能提出了更高的要求，特別是對(duì)于不銹鋼的表面特性例如潤(rùn)濕性與耐腐蝕性等特性的要求越來越高。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供了一種304不銹鋼表面多元耦合超疏水制備工藝，該工藝解決所制備的304不銹鋼表面不良的疏水性的問題。

本發(fā)明解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案如下：

一種304不銹鋼表面多元耦合超疏水制備工藝，制備工藝包括如下步驟：

步驟一：將基體進(jìn)行初磨；

步驟二：將步驟一所述基體拋光使其表面呈光面后，置于去離子水中進(jìn)行超聲波清洗；

步驟三：對(duì)步驟二中清洗過的基體進(jìn)行第一次噴砂處理后，置于去離子水中進(jìn)行超聲波清洗；噴砂參數(shù)為：噴砂壓力0.55MPa，噴砂砂粒為120目；

步驟四：利用單脈沖沉積技術(shù)在所述步驟三的基體表面沉積形成鎳涂層后，基體置于去離子水中進(jìn)行超聲波清洗；所述單脈沖沉積的參數(shù)為：沉積電壓為16V，沉積時(shí)間為10min；

步驟五：對(duì)步驟四中清洗過的基體進(jìn)行第二次噴砂處理后，并分別置于去離子水、酒精、丙酮、去離子水中進(jìn)行超聲波清洗；噴砂參數(shù)為：噴砂壓力0.30MPa，噴砂砂粒為120目；

步驟六：將步驟五中清洗過的基體在50℃下10min做烘干處理。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明中首次噴砂后的工件表面的機(jī)械性能得到改善，同時(shí)粗糙度增加使基體與涂層之間的附著力增大，延長(zhǎng)了涂層的耐久性，且能提高其表面硬度。鎳涂層是應(yīng)用最廣泛的涂層，它有很強(qiáng)的鈍化能力，能夠迅速地生成一層很薄的鈍化膜，在常溫下能很好地抵抗大氣、堿和某些酸的腐蝕。單脈沖沉積技術(shù)比直流電沉積技術(shù)對(duì)涂層具有更好的結(jié)合強(qiáng)度、更致密的原子排布，以致涂層具有更高的硬度、更好的塑性，被應(yīng)用于要求耐腐蝕、硬度高、耐磨性好的零件表面。涂層表面再次實(shí)施噴砂技術(shù)可以改變表面的微觀形貌，進(jìn)而影響表面疏水特性。本文利用噴砂-單脈沖沉積-二次噴砂結(jié)合方法在不銹鋼表面制備出具有多級(jí)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化鎳涂層，通過相關(guān)實(shí)驗(yàn)設(shè)備探究該不銹鋼涂層表面的潤(rùn)濕性發(fā)現(xiàn)，在不銹鋼表面制作出一層擁有優(yōu)異疏水性的鎳涂層，進(jìn)而提高304不銹鋼在復(fù)雜環(huán)境下工作的性能要求，起到降低能耗，節(jié)約資源等目的。可廣泛應(yīng)用于汽車、廚房用具、船舶、航空工業(yè)和醫(yī)療器械等領(lǐng)域各類零部件的疏水需求和強(qiáng)化工藝。

附圖說明