一种镁/镁合金的微弧氧化-氧化铝复合涂层的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种镁/镁合金的微弧氧化‑氧化铝复合涂层的制备方法，包括镁/镁合金的预处理、微弧氧化电解液的配置、微弧氧化陶瓷层的制备和原子层沉积的后处理，其中涉及微弧氧化电解液的主要原料有植酸、氢氧化钠和葡萄糖，原子层沉积主要原料有三甲基铝、超纯水、双氧水、氧气和臭氧。采用微弧氧化方法先在镁/镁合金基体表面上沉积具有多孔结构的、化学成分主要为氧化镁的微弧氧化陶瓷层，再利用原子层沉积技术沉积氧化铝的复合涂层。本发明专利技术制备简单，膜层易控，得到的复合涂层具有结构致密、附着力强、耐蚀性能良好等特点，可用于对镁/镁合金的防护。

Preparation method of micro arc oxidation alumina composite coating for mg / Mg alloy

The invention provides a preparation method of a magnesium / magnesium alloy micro arc oxidation aluminum oxide composite coating, including the pretreatment of magnesium / magnesium alloy, the configuration of the electrolyte of micro arc oxidation, the preparation of the ceramic layer of micro arc oxidation and the post treatment of the deposition of the atomic layer. The main materials involving the micro arc oxidation electrolysis are phytic acid, sodium hydroxide and the main raw materials of the micro arc oxidation electrolysis. Glucose, the main raw materials for atomic layer deposition are three methyl aluminum, ultrapure water, hydrogen peroxide, oxygen and ozone. Micro arc oxidation ceramic layer with porous structure and mainly chemical composition for Magnesium Oxide was deposited on the surface of magnesium / magnesium alloy substrate by micro arc oxidation method, and the composite coating of alumina was deposited by atomic layer deposition technology. The composite coating has the characteristics of compact structure, strong adhesion and good corrosion resistance, and can be used for the protection of magnesium / magnesium alloy.

【技术实现步骤摘要】
一种镁/镁合金的微弧氧化-氧化铝复合涂层的制备方法
本专利技术涉及涂层制备领域，具有涉及一种镁/镁合金的微弧氧化-氧化铝复合涂层的制备方法。
技术介绍
镁及其合金具有重量轻、比强度高、抗震性好等特点，是新一代轻金属结构材料，在3C产品、汽车、高铁和航空航天领域具有广泛的应用前景。但是，镁合金过快的腐蚀速率依然是限制其应用的主要因素。镁的高活性造成镁合金结构件在使用过程中容易发生腐蚀。镁合金构件如与异种金属连结，则易于产生电偶腐蚀。因此，开发一种有效的防腐蚀涂层与技术是目前推进镁合金规模化应用亟待解决的难题。目前，人们主要从两个方面着手来解决此问题。第一种思路是提高镁合金自身的耐蚀性，常用途径有：(1)制备高纯镁、(2)添加合金元素、(3)采用快速凝固等技术。第二种思路是对镁合金进行表面改性，包括阳极氧化、化学转化处理等。镁合金阳极氧化处理是最为有效的表面技术之一。镁合金阳极氧化是利用电化学的方法在镁合金基体表面形成一层稳定的氧化物膜层来提高镁合金的耐蚀性能。此氧化膜是在镁合金基体表面原位生长，所得膜层与基体具有优良的结合力。微弧氧化(Microarcoxidation，MAO)表面处本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种镁/镁合金的微弧氧化‑氧化铝复合涂层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将镁或镁合金基体依次经过机械打磨、氢氧化钠溶液和去离子水中清洗，在暖空气中快速吹干，去除基体表面的氧化物和杂质；(2)配置植酸、氢氧化钠、葡萄糖的微弧氧化电解液溶液，陈化备用；(3)将经过前处理的镁/镁合金夹在电极上，浸入电解液溶液中后，在恒定电流的情况下缓慢升高电压，在镁/镁合金表面生长微弧氧化陶瓷层；(4)当电压升到最大值U后，电流降到0.02A以下时，微弧氧化陶瓷层制备结束，切断电源，取出样品，在去离子水中清洗，吹干备用；(5)将步骤(4)所得样品置于原子层沉积设备反应腔中，密封腔室，通入氮气或氩气惰...

【技术特征摘要】
1.一种镁/镁合金的微弧氧化-氧化铝复合涂层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将镁或镁合金基体依次经过机械打磨、氢氧化钠溶液和去离子水中清洗，在暖空气中快速吹干，去除基体表面的氧化物和杂质；(2)配置植酸、氢氧化钠、葡萄糖的微弧氧化电解液溶液，陈化备用；(3)将经过前处理的镁/镁合金夹在电极上，浸入电解液溶液中后，在恒定电流的情况下缓慢升高电压，在镁/镁合金表面生长微弧氧化陶瓷层；(4)当电压升到最大值U后，电流降到0.02A以下时，微弧氧化陶瓷层制备结束，切断电源，取出样品，在去离子水中清洗，吹干备用；(5)将步骤(4)所得样品置于原子层沉积设备反应腔中，密封腔室，通入氮气或氩气惰性气体并抽真空，将温度逐渐升高到反应温度，腔室压力控制在0.1-1.0Torr，温度控制在80-150℃，在镁/镁合金表面生长的微弧氧化陶瓷层上进行原子层沉积生长；所述原子层沉积生长的一个周期包括以下四个环节：①向反应腔中通入第一种反应前驱体三甲基铝，通入时间为t1，在腔室中与样品发生过饱和吸附，发生化学反应释放副产物；②停止通入第一种反应前驱体，惰性载气将过量的前驱体和副产物清洗干净，载气吹扫时间为t2；③向反应腔室中通入第二种反应前驱体，通入时间为t3，与第一种前驱体反应释放副产物；④停止通入第二种反应前驱体，惰性载气将过量的前驱体和副产物清洗干净，载气吹扫时间为t4。2.根据权利要求1所述的一种镁/镁合金的微弧氧化-氧化铝复合涂层的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述微弧氧化电解液溶液中植...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾荣昌，于池，崔蓝月，张柏城，夏洋，张芬，李硕琦，
申请(专利权)人：山东科技大学，
类型：发明
国别省市：山东,37