一种新型激光处理的防腐增强型铝镁合金制备方法技术

本发明专利技术公开了一种新型激光处理的防腐增强型铝镁合金制备方法，包括如下步骤：(1)将铝镁合金片置于无水乙醇中超声处理8～12min，取出后用去离子水清洗并用滤纸吸干，去除油污和杂质；(2)用脉冲光纤激光烧蚀，得到具有网格结构的铝镁合金片；(3)将铝镁合金片置于硬脂酸溶液或乙醇溶液中作疏水化处理；(4)取出铝镁合金片，置于室内自然风干。通过非接触式激光处理，工序简单，表面防腐效果可调，无二次污染，防腐增强性能的效果好。

A new type of laser treated anti-corrosion reinforced Al Mg alloy preparation method

The invention discloses a novel laser treatment enhanced corrosion of aluminum magnesium alloy preparation method comprises the following steps: (1) the ethanol aluminum magnesium alloy sheet ultrasonic treatment in 8 ~ 12min, extracted with deionized water after cleaning and dry with filter paper, remove dirt and impurities; (2) using pulsed fiber laser ablation, aluminum magnesium alloy sheet has been grid structure; (3) will be placed on the aluminum magnesium alloy sheet of stearic acid solution or alcohol solution for hydrophobic treatment; (4) remove the aluminum magnesium alloy sheet, placed in the indoor natural air drying. Through the non-contact laser treatment, the process is simple, the surface antiseptic effect can be adjusted, no two times of pollution, and the effect of anti-corrosion enhancement is good.

【技术实现步骤摘要】
一种新型激光处理的防腐增强型铝镁合金制备方法
本专利技术涉及一种新型激光处理的防腐增强型铝镁合金制备方法。
技术介绍
腐蚀在人们生产实践和生活中是一种经常见到的现象，每时每刻都在发生。日常用的刀、工具；工厂里的设备、管道；火车、轮船等交通工具，使用一段时间后，都会出现涂层脱落，生锈等现象。腐蚀给人类造成的危害甚至超过风灾，火灾等各种自然灾害。有资料显示，因腐蚀造成的损失，最低可占国民生产总值的1.25％。铝镁合金作为在一种在航空航天等领域广泛应用的材料，以质坚量轻、密度低、散热性好、抗压性强等特点著称。鉴于铝镁合金在各领域的广泛应用，有效提升其防腐性能，在节约资源、延长使用寿命等方面起着至关重要的作用。目前，除了传统使用防腐涂料、表面镀层、表面钝化和油脂防腐等方法外，增加金属表面与液体之间的接触角度，使其具有超疏水性能，大大降低了固液面之间的接触面积，使得腐蚀性液体难以接触金属表面本身，亦能够提高了耐腐蚀性。现在超疏水表面主要通过两步法来制备，即首先通过化学刻蚀、阳极氧化、电化学沉积、化学气相沉积、氧化-脱水等方法制备具有一定表面粗糙度的表面微纳结构；然后使用低表面能材料如氟硅烷、脂肪酸等物质进行表面修饰。尽管超疏水表面已经通过以上方法被制备出来，但以上方法也存在诸多局限性，如耗时长、制备程序繁琐、材料昂贵、使用的化学药品有毒等。固体表面的粗糙结构对材料的超疏水性能非常重要，但超疏水表面上制得的粗糙结构一般比较脆弱，容易在使用过程中受冲击、摩擦等机械作用或因加工受机械作用而遭到破坏。超疏水表面材料的快速制备、降低成本及其材料表面的稳定性是其工业应用的关键。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足之处，提供了一种新型激光处理的防腐增强型铝镁合金制备方法，解决了上述
技术介绍
中的问题。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种新型激光处理的防腐增强型铝镁合金制备方法，包括如下步骤：(1)将铝镁合金片置于无水乙醇中超声处理8～12min，取出后用去离子水清洗并用滤纸吸干，去除油污和杂质；(2)用脉冲光纤激光烧蚀步骤(1)处理的铝镁合金片的表面，相邻激光扫描线间距为100～400μm，得到具有网格结构的铝镁合金片；所述脉冲光纤激光的激光焦距为328～330mm，照射在铝镁合金片表面的光斑直径为0.04～0.06mm，功率为24～26W，脉冲重复频率为19～21kHz，能量密度为63～64J·cm-2；(3)将步骤(2)中激光处理后的铝镁合金片置于硬脂酸溶液或乙醇溶液中作疏水化处理，浸泡时间为1.5～2.5h，溶液浓度为1.5～2.5g/L，温度为55～65℃；(4)取出步骤(3)中铝镁合金片，置于室内自然风干。在本专利技术一较佳实施例中，所述步骤(1)中超声处理时间为10min。在本专利技术一较佳实施例中，所述步骤(2)中具有网格结构的铝镁合金片，其网格为边长100～400μm的正方形。在本专利技术一较佳实施例中，所述步骤(2)中相邻激光扫描线间距为300μm，得到具有网格结构的铝镁合金片，所述铝镁合金片的网格为边长300μm的正方形。在本专利技术一较佳实施例中，所述步骤(2)中激光焦距为329mm，照射的光斑直径为0.05mm，功率为25W，脉冲重复频率为20kHz，能量密度为63.66J·cm-2。在本专利技术一较佳实施例中，所述步骤(3)中浸泡时间为2h。在本专利技术一较佳实施例中，所述步骤(3)中硬脂酸溶液或乙醇溶液浓度为2g/L。在本专利技术一较佳实施例中，所述步骤(3)中温度为60℃。本技术方案与
技术介绍
相比，它具有如下优点：1.本专利技术灵活方便，通过电脑控制激光加工参数，在铝镁合金表面构造微纳米网格结构；且网格的大小、微纳米颗粒的分布情况以及导致的防腐增强具体效果等均可以通过改变参数进行调控。2.激光处理获得材料表面一定的粗糙度的同时极大地减小了对原有材料的损伤程度，保证材料粗糙结构在使用过程中受冲击、摩擦不易受到破坏。3.通过激光加工与疏水剂的二步结合，步骤简单，无后污染物，易于大规模应用，后处理步骤简单，激光处理后的铝镁合金片只需经过一步简单的疏水化处理，就能使铝镁合金片具有卓越的超疏水性能，同时带来防腐性能的增强效果，有效避免了传统方法处理时的资源浪费和环境污染。4.本专利技术所述工艺简单、耗时短，制备的产品质量高、所需材料价格低廉，防腐效果增强明显。附图说明图1a为实施例1制备的铝镁合金片表面形貌SEM图。图1b为实施例1制备的铝镁合金片接触角示意图。图2a为实施例1制备的铝镁合金片在稀硫酸中浸泡时的状态图。图2b为实施例1制备的铝镁合金片在稀硫酸中浸泡后的状态图。图3为本专利技术不同激光线间距处理后在稀硫酸中浸泡下接触角随浸泡时间的变化关系图。具体实施方式下面结合附图和实施例具体说明本专利技术的内容：实施例1请查阅图1a-3，本实施例的一种新型激光处理的防腐增强型铝镁合金制备方法，包括如下步骤：(1)取铝镁合金片，型号为5052，大小规格为20mm*20mm*3mm，将铝镁合金片置于无水乙醇中超声处理10min，取出后用去离子水清洗并用滤纸吸干，去除油污和杂质；(2)用脉冲光纤激光(波长1064nm，脉冲持续时间100ns的IPG：YLP激光器产生的脉冲光纤激光)烧蚀步骤(1)处理的铝镁合金片的表面，相邻激光扫描线间距为300μm，采用线扫描方式，得到具有一定排列规则网格结构的铝镁合金片，所述铝镁合金片的网格为边长300μm的正方形；所述脉冲光纤激光的激光焦距为329mm，照射在铝镁合金片表面的光斑直径为0.05mm，功率为25W，脉冲重复频率为20kHz，能量密度为63.66J·cm-2；(3)将步骤(2)中激光处理后的铝镁合金片置于硬脂酸溶液或乙醇溶液中作疏水化处理，浸泡时间为2h，溶液浓度为2g/L，温度为60℃；(4)取出步骤(3)中铝镁合金片，置于室内自然风干。请查阅图2a，上述步骤处理后的铝镁合金片在稀硫酸中浸泡时，激光处理的区域由于大量微纳米结构的存在，形成大量气泡，大大减少了稀硫酸与铝镁合金片表面的接触面积；再请查阅图2b，浸泡后的铝镁合金片，表面为呈现被腐蚀状况，耐腐蚀性能良好。实施例2本实施例的一种新型激光处理的防腐增强型铝镁合金制备方法，包括如下步骤：(1)取铝镁合金片，型号为5052，大小规格为20mm*20mm*3mm，将铝镁合金片置于无水乙醇中超声处理12min，取出后用去离子水清洗并用滤纸吸干，去除油污和杂质；(2)用脉冲光纤激光(波长1064nm，脉冲持续时间100ns的IPG：YLP激光器产生的脉冲光纤激光)烧蚀步骤(1)处理的铝镁合金片的表面，相邻激光扫描线间距为100μm，得到具有一定排列规则网格结构的铝镁合金片，所述铝镁合金片的网格为边长100μm的正方形；所述脉冲光纤激光的激光焦距为330mm，照射在铝镁合金片表面的光斑直径为0.04mm，功率为24W，脉冲重复频率为21kHz，能量密度为63J·cm-2；(3)将步骤(2)中激光处理后的铝镁合金片置于硬脂酸溶液或乙醇溶液中作疏水化处理，浸泡时间为2.5h，溶液浓度为2.5g/L，温度为55℃；(4)取出步骤(3)中铝镁合金片，置于室内自然风干。实施例2本实施例的一种新型激光处理的防腐增强型铝镁合金制备方法，包括如下步骤本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型激光处理的防腐增强型铝镁合金制备方法，其特征在于：包括如下步骤：(1)将铝镁合金片置于无水乙醇中超声处理8～12min，取出后用去离子水清洗并用滤纸吸干，去除油污和杂质；(2)用脉冲光纤激光烧蚀步骤(1)处理的铝镁合金片的表面，相邻激光扫描线间距为100～400μm，得到具有网格结构的铝镁合金片；所述脉冲光纤激光的激光焦距为328～330mm，照射在铝镁合金片表面的光斑直径为0.04～0.06mm，功率为24～26W，脉冲重复频率为19～21kHz，能量密度为63～64J·cm

【技术特征摘要】
1.一种新型激光处理的防腐增强型铝镁合金制备方法，其特征在于：包括如下步骤：(1)将铝镁合金片置于无水乙醇中超声处理8～12min，取出后用去离子水清洗并用滤纸吸干，去除油污和杂质；(2)用脉冲光纤激光烧蚀步骤(1)处理的铝镁合金片的表面，相邻激光扫描线间距为100～400μm，得到具有网格结构的铝镁合金片；所述脉冲光纤激光的激光焦距为328～330mm，照射在铝镁合金片表面的光斑直径为0.04～0.06mm，功率为24～26W，脉冲重复频率为19～21kHz，能量密度为63～64J·cm-2；(3)将步骤(2)中激光处理后的铝镁合金片置于硬脂酸溶液或乙醇溶液中作疏水化处理，浸泡时间为1.5～2.5h，溶液浓度为1.5～2.5g/L，温度为55～65℃；(4)取出步骤(3)中铝镁合金片，置于室内自然风干。2.根据权利要求1所述的一种新型激光处理的防腐增强型铝镁合金制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中超声处理时间为10min。3.根据权利要求1所述的一种新型激光处理的防腐增强型铝镁合...

【专利技术属性】
技术研发人员：周锐，沈飞，林圣栋，张国彪，
申请(专利权)人：厦门大学，
类型：发明
国别省市：福建,35