掺入阳极氧化物和稀土氧化物的金属的疏水性涂层及其施加方法技术

技术编号:24595181 阅读:69 留言:0更新日期:2020-06-21 03:23
疏水性涂层和将这种涂层施加至金属基材的表面的方法。方法可以包括将表面上的阳极金属氧化物的纳米孔层阳极化;将氧化钇纳米颗粒阴极化至表面上;通过选自流动、浸渍、和喷雾的施加方法将疏水性陶瓷涂层组合物施加至表面;以及在约150℃至约300℃的固化温度下将涂覆的表面加热至少2小时。

Hydrophobic coating of metal mixed with anode oxide and rare earth oxide and its application method

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】掺入阳极氧化物和稀土氧化物的金属的疏水性涂层及其施加方法
本专利技术总体上涉及疏水性涂层,并且更具体地涉及包含阳极氧化物和稀土氧化物的疏水性涂层,以及将这种涂层施加至金属基材的表面的方法。
技术介绍
控制表面的润湿性质已成为科学研究的主题。多数现有的疏水性表面依赖于低表面能的聚合物,如氟代烷基硅烷、或低长度尺度的图案化粗糙度。两种策略均具有显著的缺点。例如,氟化聚合物缺乏耐磨性,并且容易被紫外光降解。类似地,高粗糙度的涂层通常易碎,并且不太适合恶劣的环境。另外,这些涂层通常依赖于不易扩展的复杂制造技术。飞机、汽车和其它透明应用提供了另外的挑战。对于这些应用,疏水性涂层应保持高的硬度,并且耐受酸和碱的侵蚀。此外,这些应用可以包括具有与多种现有疏水性涂层不相容的热膨胀系数和弹性模量的金属基材。应理解,需要施加具有环境稳健疏水性的改进疏水性涂层的可扩展方法。该涂层应对环境退化、机械磨损、和重复应力具有稳健性,同时表现出固有的低表面能,而无需另外的表面图案化。对于包括金属基材的应用,该涂层应保持硬度并耐受酸和碱的侵蚀,同时当表面本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.将疏水性涂层施加至金属基材的表面的方法,所述方法包括:/n将所述表面上的阳极金属氧化物的纳米孔层阳极化;/n在将所述表面阳极化之后,通过选自流动、浸渍、和喷雾的施加方法将疏水性陶瓷涂层组合物施加至所述表面;和/n在约150℃至约300℃的固化温度下将涂覆的表面加热至少2小时。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.将疏水性涂层施加至金属基材的表面的方法,所述方法包括:
将所述表面上的阳极金属氧化物的纳米孔层阳极化;
在将所述表面阳极化之后,通过选自流动、浸渍、和喷雾的施加方法将疏水性陶瓷涂层组合物施加至所述表面;和
在约150℃至约300℃的固化温度下将涂覆的表面加热至少2小时。


2.权利要求1所述的方法,进一步包括在将所述疏水性陶瓷涂层组合物施加至所述表面之前,将氧化钇纳米颗粒阴极化至所述表面上的步骤。


3.将疏水性涂层施加至金属基材的表面的方法,所述方法包括:
将所述表面上的阳极金属氧化物的纳米孔层阳极化;和
在将所述表面阳极化之后,将氧化钇纳米颗粒阴极化至所述表面上。


4.权利要求3所述的方法,进一步包括:
在将所述表面阴极化之后,通过选自流动、浸渍、和喷雾的施加方法将疏水性陶瓷涂层组合物施加至所述表面;和
在约150℃至约300℃的固化温度下将涂覆的表面加热至少2小时。


5.前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述阳极金属氧化物包含阳极氧化铝。


6.前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述阳极化包括在约8V至约12V的阳极化电压下,在浓度为约0.1M至约0.3M的酸性溶液中将所述表面阳极化约20分钟至约90分钟的阳极化时间。


7.权利要求6所述的方法,其中所述酸性溶液具有小于约5的pH。


8.权利要求6所述的方法,其中所述酸性溶液包含选自乙酸、柠檬酸、氢氯酸、硝酸、和硫酸的酸。


9.权利要求8所述的方法,其中所述酸包含硫酸。


10.权利要求9所述的方法,其中所述浓度为约0.2M。


11.权利要求10所述的方法,其中所述阳极化电压为约10V。


12.权利要求11所述的方法,其中所述阳极化时间为约30分钟至约60分钟。


13.权利要求2-12中任一项所述的方法,其中所述阴极化包括在约8V至约12V的阴极化电压和约0.05mA至约0.15mA的电流下,在氧化钇纳米颗粒的胶态分散体中将所述表面阴极化约30分钟至约90分钟的阴极化时间。


14.权利要求13所述的方法,其中所述氧化钇纳米颗粒具有约10nm的平均粒度,并且量在按所述胶态分散体的重量计约2%至约10%的范围内。


15.权利要求14所述的方法,其中所述氧化钇纳米颗粒的量为按所述胶态分散体的重量计约5%。


16.权利要求15所述的方法,其中所述阴极化电压为约10V,并且所述电流为约0.1mA。


17.权利要求16所述的方法,其中所述阴极化时间为约60分钟。


18.权利要求13-17中任一项所述的方法,进一步包括在将所述表面阴极化之后,从所述表面去除纳米颗粒的步骤。


19.权利要求18所述的方法,其中所述去除步骤包括用异丙醇擦拭所述表面。


20.权利要求1、2、和4-19中任一项所述的方法,进一步包括将所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:C·兰金M·蒙克
申请(专利权)人:吉凯恩航空透明系统有限公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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