一种铝合金表面疏水涂层制备方法技术

本发明专利技术公开了一种铝合金表面疏水涂层制备方法；涉及铝合金技术领域，包括：（1）配制成聚乙烯吡咯烷酮溶液；得到复合溶液；得到微米粒子；（2）得到铝/镍复合粉；（3）到粉料；（4）将待处理的铝合金加热至400‑450℃，保温1小时，然后再冷却至150‑160℃，然后再通过等离子体喷涂工艺将粉料进行均匀喷涂到铝合金表面，自然冷却固化后，即得；本发明专利技术方法制备的铝合金表面疏水涂层具有优异的硬度，通过本发明专利技术制备的含铜粉与氧化铝陶瓷球的协同作用，能够大幅度的提高涂层的硬度，能够极大的提高其表面耐磨性能。

【技术实现步骤摘要】
一种铝合金表面疏水涂层制备方法
本专利技术属于铝合金
，特别是一种铝合金表面疏水涂层制备方法。
技术介绍
近年来，金属材料疏水性薄膜的制备得到越来越多的关注。铝合金因其具有低密度，优良的导热和导电性，高比强度和优良的铸造性，可回收等优异特性，而成为重要的结构材料。铝及其合金在建筑、机械制造、电路传输和电子元件等方面的大量应用，使其成为了金属材料的研究热点。然而，铝元素的反应活性较高，铝及铝合金在服役环境中，其表面很容易发生污染与腐蚀，难免会造成损失。另外，在高压输电线缆中应用的铝绞线，在冬季很容易出现冷凝水或结冰、结霜，轻者会造成电力损失，重者会引起输电线路倒杆、倒塔等问题。在大量有关铝及铝合金功能化研究的文献和专利中，超疏水表面具有自清洁、防垢、抗腐蚀和防冰等特性，使其在生产和生活中有着广阔的应用前景。然而，现有技术在铝合金表面形成的涂层疏水性较差，长时间后，容易脱落，表面硬度较低，容易出现磨损，因此，需要提高其性能，能够延长其使用寿命。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种铝合金表面疏水涂层制备方法，以解决现有技术中的不足。本专利技术采用的技术方案如下：一种铝合金表面疏水涂层制备方法，包括：（1）将硫酸铜溶于去离子水中，配制成硫酸铜溶液；将聚乙烯吡咯烷酮添加到去离子水中，配制成聚乙烯吡咯烷酮溶液；将抗坏血酸、马来酸酐依次添加到聚乙烯吡咯烷酮溶液中，得到复合溶液；调节复合溶液pH至10-11，然后加热至70-75℃，保温搅拌30min，然后将硫酸铜溶液滴加到搅拌中的复合溶液中，滴加完成后，继续保温搅拌2小时，然后进行抽滤，清洗至中性，烘干至恒重，得到微米粒子；微米粒子即为含铜粉，由单质铜与氧化铜粒子结合而成，本专利技术制备工艺改善了其形貌，使得其的分散性得到大幅度提高，降低了集聚性，同时，其与铝原子之间的结合更加紧密，能够大幅度的提高涂层的紧密度和与基体之间的结合性能，大幅度的提高了涂层的使用寿命；（2）将铝粉、镍粉均匀分散到丙酮中，然后进行研磨2小时，再进行蒸干溶剂，得到铝/镍复合粉；（3）将铝/镍复合粉、微米粒子、氧化铝陶瓷球依次添加到混合机中，高速混合35-40min，得到混合料，然后再将混合料与乙醇混合后，添加到研磨机中进行研磨3-4小时，然后再蒸干乙醇，得到粉料；（4）将待处理的铝合金加热至400-450℃，保温1小时，然后再冷却至150-160℃，然后再通过等离子体喷涂工艺将粉料进行均匀喷涂到铝合金表面，自然冷却固化后，即得。所述硫酸铜溶液浓度为0.3-0.5mol/L。所述聚乙烯吡咯烷酮溶液与硫酸铜中聚乙烯吡咯烷酮、硫酸铜质量比为2:1。所述硫酸铜与抗坏血酸、马来酸酐摩尔比为1:3:1。所述铝粉与镍粉质量比为1:5。所述粉料中铝粉质量分数为30%，镍粉质量分数为50%,含铜粉质量分数为8-12%，氧化铝陶瓷球8-12%。所述等离子体喷涂工艺中工作电流为：420-450A，工作电压为50-55V，喷涂角度为90°，喷涂距离为80-90mm。所述工作电压为52V，喷涂距离为85mm。本专利技术通过制备的微米粒子、氧化铝陶瓷球的协同促进作用，同时对个组分进行用量配比，使得制备的涂层力学性能得到大幅度的提高，当表面形成涂层后的常规铝合金在经过表面磨损时，会再缺陷处容易造成应力集中，从而产生裂纹源，裂纹沿着缺陷不断增长直至断裂，各个方向的裂纹相互连接就会形成如剥落坑。而本专利技术形成的涂层中的γ-Al2O3新相比表面积大，多孔易分散，通过微米粒子的协同作用，能够进行相应的填充，促进致密化，形成内聚力高、结构致密的涂层，在摩擦磨损过程中容易造成不易造成成片剥落，同时γ-Al2O3与微米粒子的协同作用，起到了增韧的效果，使得涂层的韧性得以改善，裂纹扩展时所需要的能量被吸收，裂纹扩展速度降低。有益效果：本专利技术方法制备的铝合金表面疏水涂层具有优异的硬度，通过本专利技术制备的含铜粉与氧化铝陶瓷球的协同作用，能够大幅度的提高涂层的硬度，能够极大的提高其表面耐磨性能。本专利技术方法制备的涂层具有优异的疏水性能，能够极大的提高铝合金表面的疏水性能，降低腐蚀，提高寿命。附图说明图1为微米粒子SEM图。具体实施方式一种铝合金表面疏水涂层制备方法，包括：（1）将硫酸铜溶于去离子水中，配制成硫酸铜溶液；将聚乙烯吡咯烷酮添加到去离子水中，配制成聚乙烯吡咯烷酮溶液；聚乙烯吡咯烷酮：密度：1.144g/cm3；沸点：217.6℃；熔点：130℃；闪点：93.9℃；平均分子量：12000；稳定性：常温常压下稳定；溶解性：极易溶于水及含卤代烃类溶剂、醇类、胺类、硝基烷烃及低分子脂肪酸等,不溶于丙酮、乙醚、松节油、脂肪烃和脂环烃等少数溶剂。能与多数无机酸盐、多种树脂相容；将抗坏血酸、马来酸酐依次添加到聚乙烯吡咯烷酮溶液中，得到复合溶液；调节复合溶液pH至10-11，然后加热至70-75℃，保温搅拌30min，然后将硫酸铜溶液滴加到搅拌中的复合溶液中，滴加完成后，继续保温搅拌2小时，然后进行抽滤，清洗至中性，烘干至恒重，得到微米粒子；抗坏血酸：分子结构中具有烯二醇结构，具有内酯环，且有2个手性碳原子。因此，抗坏血酸不仅性质活泼，且具有旋光性；抗坏血酸分子结构中含有2个手性碳原子，因而具有旋光性。依法测定(ChP2015通则0621)，含本品0.10g/ml的水溶液的比旋度为+20.50°~+21.50°；（2）将铝粉、镍粉均匀分散到丙酮中，然后进行研磨2小时，再进行蒸干溶剂，得到铝/镍复合粉；（3）将铝/镍复合粉、微米粒子、氧化铝陶瓷球依次添加到混合机中，高速混合35-40min，得到混合料，然后再将混合料与乙醇混合后，添加到研磨机中进行研磨3-4小时，然后再蒸干乙醇，得到粉料；（4）将待处理的铝合金加热至400-450℃，保温1小时，然后再冷却至150-160℃，然后再通过等离子体喷涂工艺将粉料进行均匀喷涂到铝合金表面，自然冷却固化后，即得。所述硫酸铜溶液浓度为0.3-0.5mol/L。所述聚乙烯吡咯烷酮溶液与硫酸铜中聚乙烯吡咯烷酮、硫酸铜质量比为2:1。所述硫酸铜与抗坏血酸、马来酸酐摩尔比为1:3:1。所述铝粉与镍粉质量比为1:5。所述粉料中铝粉质量分数为30%，镍粉质量分数为50%,含铜粉质量分数为8-12%，氧化铝陶瓷球8-12%。所述等离子体喷涂工艺中工作电流为：420-450A，工作电压为50-55V，喷涂角度为90°，喷涂距离为80-90mm。所述工作电压为52V，喷涂距离为85mm。下面将结合本专利技术实施例的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铝合金表面疏水涂层制备方法，其特征在于，包括：/n（1）将硫酸铜溶于去离子水中，配制成硫酸铜溶液；/n将聚乙烯吡咯烷酮添加到去离子水中，配制成聚乙烯吡咯烷酮溶液；/n将抗坏血酸、马来酸酐依次添加到聚乙烯吡咯烷酮溶液中，得到复合溶液；/n调节复合溶液pH至10-11，然后加热至70-75℃，保温搅拌30min，然后将硫酸铜溶液滴加到搅拌中的复合溶液中，滴加完成后，继续保温搅拌2小时，然后进行抽滤，清洗至中性，烘干至恒重，得到微米粒子；/n（2）将铝粉、镍粉均匀分散到丙酮中，然后进行研磨2小时，再进行蒸干溶剂，得到铝/镍复合粉；/n（3）将铝/镍复合粉、微米粒子、氧化铝陶瓷球依次添加到混合机中，高速混合35-40min，得到混合料，然后再将混合料与乙醇混合后，添加到研磨机中进行研磨3-4小时，然后再蒸干乙醇，得到粉料；/n（4）将待处理的铝合金加热至400-450℃，保温1小时，然后再冷却至150-160℃，然后再通过等离子体喷涂工艺将粉料进行均匀喷涂到铝合金表面，自然冷却固化后，即得。/n

【技术特征摘要】
1.一种铝合金表面疏水涂层制备方法，其特征在于，包括：
（1）将硫酸铜溶于去离子水中，配制成硫酸铜溶液；
将聚乙烯吡咯烷酮添加到去离子水中，配制成聚乙烯吡咯烷酮溶液；
将抗坏血酸、马来酸酐依次添加到聚乙烯吡咯烷酮溶液中，得到复合溶液；
调节复合溶液pH至10-11，然后加热至70-75℃，保温搅拌30min，然后将硫酸铜溶液滴加到搅拌中的复合溶液中，滴加完成后，继续保温搅拌2小时，然后进行抽滤，清洗至中性，烘干至恒重，得到微米粒子；
（2）将铝粉、镍粉均匀分散到丙酮中，然后进行研磨2小时，再进行蒸干溶剂，得到铝/镍复合粉；
（3）将铝/镍复合粉、微米粒子、氧化铝陶瓷球依次添加到混合机中，高速混合35-40min，得到混合料，然后再将混合料与乙醇混合后，添加到研磨机中进行研磨3-4小时，然后再蒸干乙醇，得到粉料；
（4）将待处理的铝合金加热至400-450℃，保温1小时，然后再冷却至150-160℃，然后再通过等离子体喷涂工艺将粉料进行均匀喷涂到铝合金表面，自然冷却固化后，即得。


2.根据权利要求1所述的一种铝合金表面疏水涂层制备方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭平，
申请(专利权)人：合肥卓汇新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34