[發明專利]一種具有超疏水MAO-LDH復合膜層的鎂合金及其制備方法

在審

• 申請號: 202210368540.X
• 申請日: 2022-04-06
• 公開（公告）號: CN114703529A
• 公開（公告）日: 2022-07-05
• 發明（設計）人: 閆淑芳;高恒;張澤華;紀國帥;楊傲;李占林;康雨欣;牛曉龍;王穎;朱若非;陳偉東;馬文;王海鷗
• 申請（專利權）人: 內蒙古工業大學
• 主分類號: C25D11/30
• 分類號: C25D11/30;C23C22/60;C23C28/04
• 代理公司: 北京冠榆知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11666
• 代理人: 朱亞琦

1.一種具有超疏水MAO-LDH復合膜層的鎂合金，其特征在于，由鎂合金基體、微弧氧化膜MAO層和超疏水改性LDH-SA層組成；所述微弧氧化膜MAO層位于所述鎂合金基體表面，所述超疏水改性LDH-SA層沉積在所述微弧氧化膜MAO層上；所述微弧氧化膜MAO層的厚度為5～10μm，所述超疏水改性LDH-SA層的厚度為5～20μm。

2.根據權利要求1所述的具有超疏水MAO-LDH復合膜層的鎂合金，其特征在于，所述鎂合金基體為AZ31鎂合金；所述超疏水改性LDH-SA層是層狀雙金屬氫氧化物LDH層經硬脂酸SA改性后得到的；所述層狀雙金屬氫氧化物LDH層的化學結構式為[Mg²⁺_1-x Ce³⁺_x(OH)₂][NO₃^-]_x·mH₂O，0.17＜x＜0.33；所述層狀雙金屬氫氧化物LDH層呈六方“花瓣形”層狀結構。

3.一種具有超疏水MAO-LDH復合膜層的鎂合金的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟(1)：將鎂合金基體依次進行水磨、清洗和烘干處理，處理結束后備用；

步驟(2)：將步驟(1)中處理好的鎂合金基體置于電解液中，以鎂合金基體為陽極，不銹鋼槽為陰極，進行微弧氧化，使得鎂合金基體表面上形成微弧氧化膜MAO層，得到具MAO層鎂合金基體，所述微弧氧化膜MAO層的厚度為5～10μm；

步驟(3)：將所述具MAO層鎂合金基體置于LDH反應液中進行水熱反應，使得生成的層狀雙金屬氫氧化物LDH沉積在所述微弧氧化膜MAO層上而形成層狀雙金屬氫氧化物LDH層，得到MAO-LDH層鎂合金基體；

步驟(4)：將所述MAO-LDH層鎂合金基體置于盛有超疏水改性溶液的容器中，然后將所述容器置于水浴條件下進行水浴反應，使得層狀雙金屬氫氧化物LDH層改性生成超疏水改性LDH-SA層，所述超疏水改性LDH-SA層的厚度為5～20μm；水浴反應結束后進行清洗和自然干燥，即制備得到具有超疏水MAO-LDH復合膜層的鎂合金。

4.根據權利要求3所述的具有超疏水MAO-LDH復合膜層的鎂合金的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，所述鎂合金基體由AZ31鎂合金制成；水磨時，依次使用240#、600#、1000#和1500#的砂紙進行水磨；水磨結束后依次使用酒精和去離子水對所述鎂合金基體進行超聲清洗；

步驟(2)中，所述具MAO層鎂合金基體的表面粗糙度為2.2～3.2μm；步驟(3)中，所述MAO-LDH層鎂合金基體的表面粗糙度為8.8～11.2μm。

5.根據權利要求3所述的具有超疏水MAO-LDH復合膜層的鎂合金的制備方法，其特征在于，步驟(2)中，所述電解液由去離子水、三聚磷酸鈉、氫氧化鈉和乙二胺四乙酸二鈉組成；所述電解液中三聚磷酸鈉、氫氧化鈉和乙二胺四乙酸二鈉的質量之比為6～10:1:1；所述電解液中，氫氧化鈉的濃度為1.5～2.5g/L。

6.根據權利要求3所述的具有超疏水MAO-LDH復合膜層的鎂合金的制備方法，其特征在于，步驟(2)中，微弧氧化時采用恒壓模式：電壓為220～240V，頻率為200～400Hz，占空比為25～35％，電解液的溫度為15～30℃，微弧氧化的時間為12～18min。

7.根據權利要求3所述的具有超疏水MAO-LDH復合膜層的鎂合金的制備方法，其特征在于，步驟(3)中，所述LDH反應液的配制方法為：將硝酸鈰加入到去離子水中充分溶解后，用2mol/L的氫氧化鈉溶液調節其pH至10～12；所述LDH反應液中，硝酸鈰的濃度為0.05mol/L～0.15mol/L。

8.根據權利要求3所述的具有超疏水MAO-LDH復合膜層的鎂合金的制備方法，其特征在于，步驟(3)中，水熱反應的溫度為120～140℃，水熱反應的時間為10～12h。