[發明專利]一種基于冷噴涂的耐腐蝕復合涂層及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202110401265.2
• 申請日: 2021-04-14
• 公開（公告）號: CN113088956B
• 公開（公告）日: 2022-09-20
• 發明（設計）人: 沈耿哲;吳畏;張留艷;劉石;顧志威;揭曉華
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: C23C24/04
• 分類號: C23C24/04
• 代理公司: 廣東廣信君達律師事務所 44329
• 代理人: 彭玉婷

1.一種基于冷噴涂的耐腐蝕復合涂層，其特征在于，所述耐腐蝕復合涂層為Zn-G/Ni/Al₂O₃涂層/鈍化膜，所述鈍化膜包括Zn₅(OH)₈Cl₂和Zn₄CO₃(OH)₆，該耐腐蝕復合涂層是將冷噴涂的Zn-G/Ni/ Al₂O₃涂層置于濃度為15~20wt%的NaCl溶液中浸泡24~48h進行鈍化處理，在Zn-G /Ni/ Al₂O₃涂層表面生成鈍化膜制得；所述Zn-G/Ni/ Al₂O₃涂層是經冷噴涂工藝將是將G/Zn粉和Ni粉制得Zn-G/ Ni混合粉末后加入Al₂O₃粉機械混合后，制得Zn-G /Ni/Al₂O₃混合粉末噴涂在合金上后經拋光制得；所述Zn-G/Ni/ Al₂O₃涂層的厚度為0.1~0.5 mm；所述Ni粉的平均粒徑為5~25 μm，所述Al₂O₃的平均粒徑為40~60 μm，所述Zn粉的粒徑為30~50 μm；所述G/Zn粉和Ni粉的質量比為（5~9）:（1~5）；所述Al₂O₃為Zn-G/ Ni混合粉末質量的20~30wt%；所述G/Zn粉是將氧化石墨烯溶液加入Zn粉中攪拌超聲至溶液變澄清狀，氧化石墨烯與Zn粉表面發生氧化還原后，石墨烯均勻包覆在Zn粉的表面，在50~80℃真空干燥得到；所述的氧化石墨烯溶液的濃度為0.2~2mg / mL；所述G/Zn粉中石墨烯的質量比為0.05~0.5wt%；所述溶液中的氧化石墨烯為Zn粉的0.05~0.5wt%。

2.根據權利要求1所述的基于冷噴涂的耐腐蝕復合涂層的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1. 將氧化石墨烯溶液加入Zn粉中攪拌超聲至溶液由渾濁變澄清狀，氧化石墨烯與Zn粉表面發生氧化還原后，石墨烯均勻包覆在Zn粉的表面，在50~80℃真空干燥，得到G/Zn粉；

S2. 將G/Zn粉和Ni粉制得Zn-G/ Ni混合粉末后加入Al₂O₃粉機械混合后，制得Zn-G /Ni/ Al₂O₃混合粉末；

S3. 經冷噴涂工藝將Zn-G /Ni/ Al₂O₃混合粉末噴涂在合金上，以壓縮空氣為動力源，噴涂壓力為0.55~0.8 MPa，氣體預熱溫度為200~600℃，送粉速率為500~700 mm/s，送粉距離為10~22 mm，冷噴涂噴嘴運行速度為50~500 mm/s，冷噴涂在合金上得到Zn-G/Ni/ Al₂O₃涂層后，用碳化硅砂紙拋光，制得Zn-G/Ni/ Al₂O₃涂層；

S4. 將Zn-G/Ni/ Al₂O₃涂層置于NaCl溶液中浸泡進行鈍化處理，在Zn-G /Ni/ Al₂O₃涂層表面生成鈍化膜，該鈍化膜成分包括Zn₅(OH)₈Cl₂和Zn₄CO₃(OH)₆，制得Zn-G/Ni/ Al₂O₃涂層/鈍化膜，即為耐腐蝕復合涂層。

3.根據權利要求2所述的基于冷噴涂的耐腐蝕復合涂層的制備方法，其特征在于，步驟S1中所述超聲的時間為0.5~1h；所述干燥的時間為2~5 h。

4.根據權利要求2所述的基于冷噴涂的耐腐蝕復合涂層的制備方法，其特征在于，步驟S3中所述的碳化硅砂紙為400~600目；所述合金為鎂合金、碳素鋼、鋁合金或銅合金中的一種以上。

5.權利要求1所述的基于冷噴涂的耐腐蝕復合涂層在金屬表面處理領域中的應用。