[發明專利]一種鎂合金表面無氟超疏水Zn-MOF復合涂層及其制備方法

有效

• 申請號: 202011076305.2
• 申請日: 2020-10-10
• 公開（公告）號: CN112522703B
• 公開（公告）日: 2022-09-30
• 發明（設計）人: 尚偉;蔣世權;王東;溫玉清;金蘇丹
• 申請（專利權）人: 桂林理工大學
• 主分類號: C23C28/04
• 分類號: C23C28/04;C23G1/22;C25D11/02;C25D11/30;C23C26/00
• 代理公司: 南寧東之智專利代理有限公司 45128
• 代理人: 杜啟杰

1.一種鎂合金表面無氟超疏水Zn-MOF復合涂層，其特征在于：該鎂合金表面無氟超疏水Zn-MOF復合涂層，采用微弧氧化法、同源金屬氧化物誘導法、自組裝法相結合，包括依次附著于鎂合金表面的微弧氧化層、Zn-MOF層以及硬脂酸層，Zn-MOF具體為ZIF-8。

2.一種如權利要求1所述的鎂合金表面無氟超疏水Zn-MOF復合涂層的制備方法，其特征在于具體步驟為：

（1）鎂合金前處理

將鎂合金基體依次采用180#、600#、1000#和1500#的金相砂紙進行打磨拋光，清洗，干燥；隨后在60~80 ℃下，置于堿性除油液中1~5 min，接著使用乙醇溶液和去離子水分別進行10~15 min的超聲清洗，干燥獲得處理后的鎂合金；所用堿性除油液組成為：15~20 g/LNaOH、30~40 g/L Na₂CO₃和15~20 g/L Na₃PO₄；

（2）微弧氧化處理

在室溫下，將步驟（1）獲得的處理后的鎂合金作為陽極，采用不銹鋼片為陰極，置于微弧氧化溶液中采用脈沖電壓進行微弧氧化處理，獲得微弧氧化處理鎂合金載體；設定電參數為：頻率50~200 Hz，占空比30~50 %，終止電壓180~220 V，微弧氧化時間30~40 min；所用微弧氧化溶液組成為：10~15 g/L NaOH、5~10 g/L Na₂SiO₃、5~10 g/L NaF、4~6 g/LNa₂B₄O₇、1~5 g/L Na₂WO₄、3~5 mL/L C₃H₈O₃和3~5 mL/L C₆H₁₅NO₃；

（3）Zn-MOF涂層制備

①按照六水合硝酸鋅:甲酸鈉:2-甲基咪唑:甲醇的摩爾比為1:1:1.5:374配置混合溶液，并在室溫下超聲分散10~20 min后轉移到聚四氟乙烯內襯反應釜中，同時將步驟（2）獲得的微弧氧化處理鎂合金載體垂直吊于聚四氟乙烯內襯反應釜內，在80~120 ℃下恒溫合成反應2~6 h，反應結束后在空氣中自然冷卻至室溫，取出鎂合金載體用去離子水沖洗5~10次，50 ℃干燥后待用；

②稱取質量為0.49~0.89 g的2-甲基咪唑混合于30 mL的甲醇中，在室溫下超聲10~20min至溶解，然后將所得溶液轉移至聚四氟乙烯內襯反應釜中，同時將①獲得的鎂合金載體垂直吊于聚四氟乙烯內襯反應釜中，80~120 ℃下恒溫反應12~20 h，反應結束后于空氣中冷卻至室溫，取出用去離子水清洗5~10次，50 ℃干燥，獲得附有微弧氧化層和Zn-MOF層的鎂合金載體；

（4）復合涂層制備

將步驟（3）獲得的附有微弧氧化層和Zn-MOF層的鎂合金載體置于0.1 mol/L的硬脂酸乙醇溶液中自組裝90~120 min，然后用去離子水清洗5~10次，50 ℃干燥2~4 h，即得到鎂合金表面無氟超疏水Zn-MOF復合涂層。