[發明專利]一種通過低溫等離子體制備的鎂鋰合金高耐蝕無機膜層及方法

有效

• 申請號: 201910023677.X
• 申請日: 2019-01-10
• 公開（公告）號: CN109487258B
• 公開（公告）日: 2020-03-17
• 發明（設計）人: 周根樹;李禹辰;任穎;邱倩
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: C23C22/60
• 分類號: C23C22/60;C23C22/73;C23C22/82
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 徐文權

本發明公開了一種通過低溫等離子體制備的鎂鋰合金高耐蝕無機膜層及方法，首先將鎂鋰合金打磨后在丙酮中超聲波震洗，得到震洗樣品；其次將震洗樣品放入氫氧化鈉溶液中進行預處理，使鎂鋰合金表面獲得氫氧化物膜層，得到預處理樣品；然后將預處理樣品采用低溫等離子體處理，在鎂鋰合金表面得到黑色致密的膜層，得到轉化處理樣品；最后將經轉化處理樣品用酒精進行超聲清洗，然后于空氣中干燥，即得到鎂鋰合金高耐蝕無機膜層。本發明工藝簡單高效，環保無毒且可以顯著提高鎂鋰合金耐蝕性，不但可以為金屬表面防護提供新的思路和手段，還能夠極大推動鎂鋰合金的應用。

技術領域

本發明屬于材料腐蝕與防護領域，具體涉及一種通過低溫等離子體制備的鎂鋰合金高耐蝕無機膜層及方法。

背景技術

鎂鋰合金是目前最輕的結構材料，在航空航天、電子、交通運輸等領域都有極大的潛在應用前景，但較差的耐蝕性一直是嚴重制約鎂鋰合金應用的關鍵因素，而表面處理技術是當前提高鎂合金耐蝕性的主要方法。由于鎂鋰合金不同于普通合金，乃至普通鎂合金的特性與結構，常見的表面防護手段如化學轉化法、陽極氧化法、微弧氧化等技術在用于提高鎂鋰合金耐蝕性時存在這樣或那樣問題。比如普通的化學轉化法雖然工序簡單、適用性強，但很難用于鎂鋰合金的表面處理。陽極氧化/微弧氧化雖然可以得到較為耐蝕的陶瓷膜層，但是膜層孔隙較多、與基體機械結合性不好并且難以處理形狀復雜的結構件。因此如何有效提高鎂鋰合金耐蝕性仍然一直困擾著人們。氫氧化物極易形成于鎂合金表面，但由于其疏松且活潑性質，使得這種極易形成于鎂鋰合金表面的膜層并不具備提高鎂鋰合金耐蝕性的能力，并且由于其易于產生點蝕，反而甚至還會加速鎂鋰合金的腐蝕，目前尚缺乏大幅度提高鎂鋰合金耐蝕性的高效手段，因此，開發一種簡單高效且環保的鎂鋰合金表面處理方法是非常迫切的。

發明內容

本發明提供一種通過低溫等離子體制備的鎂鋰合金高耐蝕無機膜層及方法，針對以往表面處理方法效果不佳、鍍液有毒、成本高昂、工序復雜等缺點，本發明工藝簡單高效，環保無毒且可以顯著提高鎂鋰合金耐蝕性，不但可以為金屬表面防護提供新的思路和手段，還能夠極大推動鎂鋰合金的應用。

為達到上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種通過低溫等離子體制備鎂鋰合金高耐蝕無機膜層的方法，包括以下步驟：

步驟一：將鎂鋰合金打磨后在丙酮中超聲波震洗，得到震洗樣品；

步驟二：將震洗樣品放入氫氧化鈉溶液中進行預處理，使鎂鋰合金表面獲得氫氧化物膜層，得到預處理樣品；

步驟三：將預處理樣品采用低溫等離子體處理，在鎂鋰合金表面得到黑色致密的膜層，得到轉化處理樣品；

步驟四：將經轉化處理樣品用酒精進行超聲清洗，然后于空氣中干燥，即得到鎂鋰合金高耐蝕無機膜層。

進一步地，步驟一中將鎂鋰合金打磨至2000-5000#砂紙，超聲波震洗時功率為100w-300w，時間為10min-20min。

進一步地，步驟二中氫氧化鈉溶液的質量濃度為10％-20％。

進一步地，步驟二中預處理溫度為40-60℃，時間為25-35min。

進一步地，步驟三具體為將預處理樣品放入雙介質阻擋放電儀，通過介質阻擋放電儀產生低溫等離子體處理樣品。

進一步地，低溫等離子體處理氣氛為空氣或二氧化碳。

進一步地，低溫等離子體處理過程中，放電間隙為6-8mm，放電電壓為30-70V，處理時間為2-4h。

進一步地，步驟四中超聲清洗時功率為100w-300w，時間為10min-20min。

一種通過低溫等離子體制備的鎂鋰合金高耐蝕無機膜層，采用上述的方法制備得到。