[發(fā)明專利]一種鎂合金超疏水涂層及其制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011274245.5
• 申請日: 2020-11-15
• 公開（公告）號: CN112358812B
• 公開（公告）日: 2021-10-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李存寶;孫貴訓(xùn);李欣義;江月;江忠浩;連建設(shè);孫巍銘;楚景慧
• 申請（專利權(quán)）人: 吉林大學(xué)
• 主分類號: C09D183/08
• 分類號: C09D183/08;C09D5/08;B23K26/352;B05D3/00;B05D5/00;B05D7/14;B05D7/24
• 代理公司: 北京市浩東律師事務(wù)所 11499
• 代理人: 李瓊

本發(fā)明適用于功能性材料技術(shù)領(lǐng)域，提供了一種鎂合金超疏水涂層及其制備方法和應(yīng)用，該制備方法包括以下步驟：用金相砂紙和拋光膏對鎂合金的表面進(jìn)行拋光處理后，再經(jīng)清洗，得到拋光處理后的鎂合金；采用十字交叉型路徑，對拋光處理后的鎂合金進(jìn)行激光加工，刻蝕出方格結(jié)構(gòu)后，再經(jīng)清洗，得到激光加工后的鎂合金；將激光加工后的鎂合金用氟硅烷的乙醇溶液進(jìn)行化學(xué)修飾，并經(jīng)清洗后，再進(jìn)行熱處理，得到鎂合金超疏水涂層。本發(fā)明提供的制備方法，簡單，快捷，經(jīng)濟(jì)實惠，其一方面利用鎂合金在激光加工下得到方格型粗糙結(jié)構(gòu)，另一方面利用氟硅烷降低鎂合金的表面能，來構(gòu)筑長壽命的超疏水表面，使得超疏水鎂合金表現(xiàn)出耐腐蝕性和優(yōu)異的自清潔效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于功能性材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種鎂合金超疏水涂層及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

鎂合金作為已知的最輕的金屬材料，由于它具有阻尼性高、導(dǎo)熱性好、比剛度和比強(qiáng)度高、切削性能好、回收利用率高、抗電磁干擾等優(yōu)異性能。因此，鎂合金在航空航天、汽車工業(yè)、醫(yī)療器械、電子通訊等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景和巨大實用價值，已經(jīng)成為一種新型的支柱性材料的。

但是鎂合金的電極電位低，且化學(xué)活性高極易，在潮濕環(huán)境或鹽水溶液中受到腐蝕，制約鎂合金廣泛應(yīng)用的主要障礙。而超疏水涂層剛好具備此效果，它能夠有效地隔斷潮濕空氣、侵蝕溶液等腐蝕介質(zhì)對鎂合金基體的直接接觸，從而提高鎂合金的耐腐蝕性能，這對拓展其應(yīng)用前景幫助很大。

目前，采用常規(guī)的改性溶液在金屬表面構(gòu)筑的超疏水結(jié)構(gòu)時，壽命較短，長期浸泡于腐蝕性環(huán)境中易被破壞。而目前報道的超疏水表面制備方法有的要求苛刻的設(shè)備，操作較為復(fù)雜；有的制備時間過長。另外有的材料表面的超疏水涂層特別不穩(wěn)定，耐磨性能差，在長期與外界接觸后，超疏水性能減弱。因此，尋找一種簡單高效且長壽命的鎂合金超疏水涂層的制備方法具有重要經(jīng)濟(jì)意義和社會意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實施例的目的在于提供一種鎂合金超疏水涂層的制備方法，旨在解決背景技術(shù)中提出的問題。

本發(fā)明實施例是這樣實現(xiàn)的，一種鎂合金超疏水涂層的制備方法，其包括以下步驟：

用金相砂紙和拋光膏對鎂合金的表面進(jìn)行拋光處理后，再經(jīng)清洗，得到拋光處理后的鎂合金；

采用十字交叉型路徑，對拋光處理后的鎂合金進(jìn)行激光加工，刻蝕出方格結(jié)構(gòu)后，再經(jīng)清洗，得到激光加工后的鎂合金；

將激光加工后的鎂合金用氟硅烷的乙醇溶液進(jìn)行化學(xué)修飾，并經(jīng)清洗后，再進(jìn)行熱處理，得到所述鎂合金超疏水涂層。

作為本發(fā)明實施例的一個優(yōu)選方案，所述用金相砂紙和拋光膏對鎂合金的表面進(jìn)行拋光處理后，再經(jīng)清洗，得到拋光處理后的鎂合金的步驟，具體包括：

依次使用150#、220#、320#、600#、1000#和2000#的金相砂紙對鎂合金的表面進(jìn)行拋光處理后，再使用拋光膏對其表面進(jìn)行機(jī)械拋光，以形成光澤鏡面，然后使用乙醇與去離子水進(jìn)行超聲清洗，并用純氮?dú)饬鞔蹈桑玫綊伖馓幚砗蟮逆V合金。

作為本發(fā)明實施例的另一個優(yōu)選方案，所述步驟中，采用光纖激光器下進(jìn)行激光加工；光纖激光器的輸出功率為掃描功率的20％～30％，掃描速度為50～150mm/s，掃描頻率為20～40kHz，掃描步長為0.2～0.3mm。

作為本發(fā)明實施例的另一個優(yōu)選方案，所述氟硅烷的乙醇溶液中的氟硅烷的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.2～0.3wt％。

作為本發(fā)明實施例的另一個優(yōu)選方案，所述氟硅烷的乙醇溶液中的氟硅烷為1H，1H，2H，2H-全氟癸基三乙氧基硅烷。

作為本發(fā)明實施例的另一個優(yōu)選方案，所述步驟中，化學(xué)修飾的時間為1～2h。

作為本發(fā)明實施例的另一個優(yōu)選方案，所述步驟中，熱處理的溫度為130～150℃。