[發(fā)明專利]一種超疏水微弧氧化復合膜的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011293822.5
• 申請日: 2020-11-18
• 公開（公告）號: CN112609218B
• 公開（公告）日: 2023-10-17
• 發(fā)明（設計）人: 王紅杰;陳剛;楊曉禹;吳瑜;錢坤明;杜喜望;劉永強
• 申請（專利權）人: 中國兵器科學研究院寧波分院
• 主分類號: C25D11/04
• 分類號: C25D11/04;C25D11/20;C25D11/30;C25D13/04;C25D13/22;B23K26/352
• 代理公司: 寧波誠源專利事務所有限公司 33102
• 代理人: 袁忠衛(wèi);莫夢婷

本發(fā)明公開了一種超疏水微弧氧化復合膜的制備方法，其特征在于包括有以下步驟：(1)預處理：對金屬試樣進行拋光、清洗后備用；(2)微弧氧化：對金屬試樣進行微弧氧化處理，在金屬試樣表面形成微弧氧化膜；(3)封孔：將金屬試樣浸沒在PTFE乳液中，進行分階段電泳鍍膜，在微弧氧化膜的表面沉積PTFE層從而形成微弧氧化復合膜；(4)超疏水處理：將金屬試樣燒結后、洗凈、烘干后使用激光刻蝕技術在PTFE層的表面構建微納米粗糙結構，制得所需的超疏水微弧氧化復合膜。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明制得的超疏水微弧氧化復合膜耐蝕性能優(yōu)良。

技術領域

本發(fā)明涉及金屬防腐技術領域，具體指一種超疏水微弧氧化復合膜的制備方法。

背景技術

隨著社會的不斷發(fā)展，以鎂、鋁合金為首的閥金屬因其密度小、強度高、彈性模量大，在汽車制造、航天航空、計算機、通訊、家用電器中獲得了越來越廣泛的應用。但鎂和鋁的標準電極電位低，極易發(fā)生氧化和電化學腐蝕，這種活潑的化學特性，嚴重限制了它們在各領域的應用。

采用表面處理技術在閥金屬表面施加保護層，是解決其防腐問題最有效的方法。其中陽極氧化、化學轉化膜、微弧氧化、化學鍍、電鍍、熱噴涂等提升鎂合金耐蝕性的方法均有較多應用，其中微弧氧化是一種新興的較為方便、且效果較好的一種處理方式。但微弧氧化處理后，氧化層表面有很多類似于“火山狀”的微孔，為腐蝕液及空氣中其它雜質離子的侵入提供了通道，不利于基體的防護。

為進一步提高微弧氧化膜的防護性能，除了通過合理的優(yōu)化工藝參數(shù)獲得致密的氧化層以外，有必要采用滲透性好、且在服役環(huán)境中化學性能穩(wěn)定的物質對膜層進行封孔、改性處理。如專利申請?zhí)枮镃N201810704231.9(公布號為CN108950649A)的發(fā)明專利《一種鎂/鎂合金表面微弧氧化水浴封孔復合涂層的制備方法》先利用微弧氧化的方法在鎂/鎂合金表面沉積陶瓷氧化膜，再在陶瓷氧化膜上生長具有納米片狀結構的氫氧化鎂涂層，相對于微米尺度的片層結構對細胞生長更有益，利用乙二胺四乙酸鈉優(yōu)異的分子識別功能對微弧氧化多孔涂層進行封堵，所制備的微弧氧化水浴封孔復合涂層具有良好的耐蝕性能，制備工藝簡單，低溫下就可實現(xiàn)，能耗低。

但是傳統(tǒng)的封孔處理后，微弧氧化膜表面的形貌與封孔前類似，為宏觀的粗糙結構，一般不具備疏水性，耐蝕性能仍不夠。

發(fā)明內容

本發(fā)明所要解決的技術問題是針對現(xiàn)有技術的現(xiàn)狀，提供一種耐蝕性能優(yōu)良的超疏水微弧氧化復合膜的制備方法。

本發(fā)明解決術問題所采用的技術方案為：一種超疏水微弧氧化復合膜的制備方法，其特征在于包括有以下步驟：

(1)預處理：對金屬試樣進行拋光、清洗后備用；

(2)微弧氧化：在不銹鋼電解槽中加入微弧氧化電解液，將步驟(1)預處理后的金屬試樣浸沒在微弧氧化電解液中，以金屬試樣為陽極，以不銹鋼電解槽作為陰極，使用脈沖電流進行微弧氧化處理，在金屬試樣表面形成微弧氧化膜；

(3)封孔：

3.1、將步驟(2)制得的微弧氧化處理后的金屬試樣進行打磨以去掉微弧氧化膜的氧化層，然后清洗、干燥后備用；

3.2、配制濃度為0.5～2wt％的原硅酸鈉水溶液，使用質量比為5～10：1的原硅酸鈉水溶液和分散劑作為稀釋劑，將固含量為35～50％的PTFE乳液稀釋成固含量為5～20％的PTFE乳液備用；

3.3、在反應釜中加入步驟3.2稀釋后的PTFE乳液，然后將反應釜置于可控溫的水浴槽中，將步驟3.1處理后的金屬試樣浸沒在PTFE乳液中，在金屬試樣和反應釜兩端施加直流電流，進行分階段電泳鍍膜，在微弧氧化膜的表面沉積PTFE層從而形成微弧氧化復合膜；

其中，分階段電泳鍍膜的工藝參數(shù)如下：第一階段電壓為20～60V，處理時間為20～80s；第二階段電壓為50～90V，處理時間為10～40s；第三階段電壓為80～100V，處理時間為5～30s；