[發明專利]一種鎂合金表面硅鋁復合溶膠涂層的制備方法

有效

• 申請號: 201811443278.0
• 申請日: 2018-11-29
• 公開（公告）號: CN109504280B
• 公開（公告）日: 2020-09-29
• 發明（設計）人: 包全合;劉立紅;尹孝輝;趙龍威
• 申請（專利權）人: 安徽工業大學
• 主分類號: C09D183/04
• 分類號: C09D183/04;C09D5/08;C09D7/61;C23C22/22
• 代理公司: 安徽知問律師事務所 34134
• 代理人: 杜袁成

本發明公開了一種鎂合金表面硅鋁復合溶膠涂層的方法，屬于材料表面改性技術領域。該方法具體步驟是：(1)配制鎂合金前處理液：將硝酸鈣、磷酸三鈉加入一定量的蒸餾水中，加入硝酸強力攪拌使沉淀物溶解得到澄清的混合溶液，最后加入硝酸和氫氧化鈉調節PH值；(2)鎂合金前處理獲得Ca?P層：將鎂合金砂紙打磨、超聲清洗后，浸入上述前處理溶液中沉積Ca?P層；(3)鋁硅溶膠復合涂層的制備：將獲得Ca?P層后的鎂合金浸入硅鋁復合溶膠?三甲基氧基硅烷混合溶液中，重復浸泡?烘干1?3次，然后固化獲得。本發明的制備方法比較簡單，所制備得到的硅鋁溶膠復合涂層的降解速度低，帶有該涂層的鎂合金具有較好的耐腐蝕性。

技術領域

本發明屬于材料表面改性技術領域，具體涉及一種鎂合金表面硅鋁復合溶膠涂層的制備方法。

背景技術

鎂合金以其優良的性能，在工業以及醫學領域都能發揮著其優越的性能。然而，由于鎂的性質活潑，鎂合金耐腐蝕性能差卻是一項極大的弱點，很大程度上限制了鎂合金的應用。就目前的技術來看提高鎂合金的純度或開發出高耐蝕性能的新型鎂合金往往成本高且效果有限,而且鎂合金防腐蝕的核心重點應該是改變鎂合金與環境介質的界面，因此防止鎂及鎂合金腐蝕最有效、最簡便的方法是對其進行表面涂層處理。表面涂層的經濟環保，以及高效可行性得到了人們的廣泛認同，表面涂層技術主要有化學轉化、陽極氧化、微弧氧化、氣相沉積、離子注入、化學鍍及電鍍以及溶膠-凝膠技術，而隨著技術的發展，涂層的種類也在不斷增加，復合涂層技術也被人們應用于鎂合金的防腐，復合涂層是指兩種或兩種以上涂層作為鎂合金保護涂層，復合涂層往往可以達到單一涂層無法達到保護效果。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有技術中鎂合金在使用時耐腐蝕性低，降解速度快的缺點，提供一種步驟簡單的硅鋁復合溶膠涂層的制備方法，制備出的復合涂層耐腐蝕性好。

本發明采用如下技術方案：一種鎂合金表面制備鋁硅溶膠復合涂層的方法，包括如下步驟：

(1)配置鎂合金前處理液：將硝酸鈣、磷酸三鈉加入蒸餾水中，加入硝酸強力攪拌使沉淀物溶解得到澄清的混合溶液，最后加入硝酸和氫氧化鈉調節PH值至3-4，得到前處理液。

所述硝酸鈣的摩爾濃度為0.02-0.15mol/L，磷酸三鈉的摩爾濃度為0.003-0.15mol/L。

(2)鎂合金的前處理獲得Ca-P層：取片狀的鎂合金首先采用砂紙打磨，超聲清洗后浸入到步驟(1)得到的前處理液中浸泡15min-24h；將沉積后的鎂合金清洗、烘干。

(3)鋁硅溶膠復合涂層的制備：將等量的鋁硅復合溶膠和三甲基氧基硅烷加入燒杯中，30℃中攪拌6小時，得到均勻的混合溶液；把步驟(2)前處理獲得Ca-P層的鎂合金試樣放入上述混合溶液中浸泡，完全潤濕之后取出放入電阻爐中烘干取出，然后重復進行浸泡、烘干三次；最后固化，得到具有鋁硅溶膠復合涂層的鎂合金。

進一步的，所述步驟(1)中的硝酸濃度為65-68％。

進一步的，所述步驟(1)中的氫氧化鈉的濃度為1mol/L。

進一步的，所述步驟(3)中鋁硅復合溶膠的固含量為20-30％，PH為3-4。

進一步的，所述步驟(3)中攪拌時采用用水浴加熱的方式控制溫度。

進一步的，所述步驟(3)烘干溫度為60-80℃，烘干時間為15-30min。

進一步的，所述步驟(3)固化溫度為120-220℃，固化時間為15-30min。

本發明科學原理：