一种铝合金表面耐蚀减摩复合涂层及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种铝合金表面耐蚀减摩复合涂层及其制备方法。本发明专利技术公开了一种铝合金表面耐蚀减摩复合涂层，包括覆盖于铝合金基材上的微弧氧化涂层，所述微弧氧化涂层上设置有电泳沉积涂层，所述微弧氧化涂层具有多孔，所述电泳沉积涂层覆盖于多孔上。还公开了一种铝合金表面耐蚀减摩复合涂层的制备方法，包括如下步骤：S1：微弧氧化处理，在铝合金基材表面形成具有粗糙多孔的微弧氧化涂层；S2：进行电泳沉积处理，在步骤S1得到的铝合金基材表面沉积一层电泳漆膜。本发明专利技术以兼顾提升铝合金耐腐蚀与润滑性能，降低复合涂层的摩擦系数。降低复合涂层的摩擦系数。

【技术实现步骤摘要】
一种铝合金表面耐蚀减摩复合涂层及其制备方法


[0001]本专利技术涉及铝合金的表面处理
，尤其涉及一种铝合金表面耐蚀减摩复合涂层及其制备方法。

技术介绍

[0002]铝合金因其密度小、易加工等优点被广泛用于各个领域。但在恶劣工况下铝合金容易产生腐蚀和磨损限制了其在特定工作环境下的应用。目前针对铝合金的腐蚀和磨损防护，已经发展了许多表面改性技术，包括热喷涂、气相沉积、激光重熔、微弧氧化(MAO)和电沉积等。
[0003]MAO是一种基于阳极氧化的表面处理技术，与其他表面处理技术相比，MAO过程只在基体局部区域出现等离子弧，且存在时间很短，基体不会被过高的热负荷破坏，同时MAO涂层与基体结合力强且涂层本身具有较好的耐腐蚀和摩擦磨损性能。在倡导节能环保的大环境下MAO技术因其污染低、工艺简单、综合性能突出具有广泛的应用价值。
[0004]MAO涂层虽然表现出较好的摩擦磨损性能，但在制备过程中由于击穿放电使得内部的熔融物喷发而出，导致MAO涂层形成了多孔和微裂纹的结构。这些微孔和裂纹导致MAO涂层不能完全将腐蚀介质与基体隔离，严重影响了MAO涂层的耐腐蚀性能。

技术实现思路

[0005]本专利技术公开了一种铝合金表面耐蚀减摩复合涂层及其制备方法，以兼顾提升铝合金耐腐蚀与润滑性能，降低复合涂层的摩擦系数。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术的技术方案是：
[0007]一种铝合金表面耐蚀减摩复合涂层，包括覆盖于铝合金基材上的微弧氧化涂层，所述微弧氧化涂层上设置有电泳沉积涂层，所述微弧氧化涂层具有多孔，所述电泳沉积涂层覆盖于多孔上。
[0008]一种铝合金表面耐蚀减摩复合涂层的制备方法，包括如下步骤：
[0009]S1：将微弧氧化电解液倒入电解槽中，将铝合金基材作为阳极，以电解槽为阴极，以微弧氧化液作为电解液，进行微弧氧化处理，在铝合金基材表面形成具有粗糙多孔的微弧氧化涂层；
[0010]S2：将电泳沉积电解液倒入电解槽中，以步骤S1得到的铝合金基材作为阴极，以电解槽为阳极，进行电泳沉积处理，在步骤S1得到的铝合金基材表面沉积一层电泳沉积涂层。
[0011]进一步地，在步骤S1中，所述微弧氧化电解液包括重量比为5:2:3:3:3的硅酸钠、六偏磷酸钠、氢氧化钾、氯化钠、乙二胺四乙酸。
[0012]进一步地，步骤S1中，将铝合金基材作为阳极之前，对铝合金基材表面进行打磨、水洗、超声、吹干预处理。
[0013]进一步地，步骤S1中，在铝合金基材表面形成具有粗糙多孔的微弧氧化涂层后，进行清洗和烘干处理。
[0014]进一步地，步骤S1中，微弧氧化处理的电参数为：正向电压350
‑
450V、负向电压98
‑
102V、电源频率600
‑
700Hz、正向占空比20
‑
25％；步骤S2中电泳沉积处理的电参数为：直流电360
‑
440V，处理时间为29
‑
31s，控制电解液温度为22
‑
27℃。
[0015]进一步地，步骤S1中，微弧氧化处理的正向电压设置为两个阶段，第一阶段电压为355
‑
360V，处理6
‑
7min；第二阶段电压为435
‑
445V，处理6
‑
7min，控制电解液温度为22
‑
27℃。
[0016]进一步地，所述电泳沉积电解液的制备方法，包括如下步骤：
[0017]S1：将环氧树脂类电泳漆和去离子水混合均匀，并在360
‑
440V电压下进行多次电泳沉积，其中环氧树脂类电泳漆的固体份为12wt％；
[0018]S2：电泳沉积后，向步骤S1得到的溶液中加入镍、碳纳米管、聚羧酸钠分散剂，混合均匀。
[0019]进一步地，在步骤S1中，所述环氧树脂类电泳漆和去离子水的重量比为4:1；在步骤S2中，镍、碳纳米管、聚羧酸钠分散剂的重量比为1：1：1。
[0020]进一步地，所述碳纳米管的长度为1
‑
30μm，直径为8
‑
15nm。
[0021]本专利技术主题名称的有益效果：
[0022]1、由微弧氧化涂层和电泳沉积涂层两部分构成复合涂层，其中微弧氧化涂层与铝合金基材良好的结合特性，可保障涂装后的铝合金基材具有较好的耐腐蚀和耐摩擦磨损性能；电泳沉积涂层能够成功的封堵微弧氧化涂层的多孔，使得复合涂层的具有涂层均匀质密、润滑性能优异；
[0023]2、本专利技术一种铝合金表面耐蚀减摩复合涂层的制备方法，首先采用微弧氧化技术在铝合金基材表面制备微弧氧化涂层，然后将涂装有微弧氧化涂层的铝合金基材浸入到电泳沉积电解液中进行电泳沉积，通过微弧氧化
‑
电泳沉积复合技术在铝合金表面制备了复合涂层，制备过程安全可靠、重复性好。
附图说明
[0024]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0025]图1为本专利技术公开的耐蚀减摩复合涂层中微弧氧化涂层表面形貌图；
[0026]图2为本专利技术公开的耐蚀减摩复合涂层中微弧氧化涂层截面形貌图；
[0027]图3为本专利技术公开的耐蚀减摩复合涂层表面EDS成分分析图；
[0028]图4为本专利技术公开的耐蚀减摩复合涂层截面EDS成分分析图；
[0029]图5为本专利技术公开的耐蚀减摩复合涂层的红外谱图；
[0030]图6为本专利技术公开的耐蚀减摩复合涂层的电泳沉积涂层厚度随电压的变化谱图；
[0031]图7为本专利技术公开的铝合金/电泳沉积涂层的划格实验结果图；
[0032]图8为本专利技术公开的耐蚀减摩复合涂层的划格实验结果图。
具体实施方式
[0033]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图1
‑
8，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0034]制备例
[0035]微弧氧化电解液的制备例：每升微弧氧化电解液由5g硅酸钠、2g六偏磷酸钠、3g氢氧化钾、3g氯化钠、3g乙二胺四乙酸混合均匀制得。
[0036]电泳沉积电解液的制备例：
[0037]S1：取环氧树脂电泳漆1L与去离子水5L添加至烧杯中，在常温下经磁力搅拌器搅拌20min，然后将间距设置为6cm，沉积时间为30s，电压范围设置为360V，完成电泳沉积；
[0038]S2：电泳沉本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铝合金表面耐蚀减摩复合涂层，其特征在于，包括覆盖于铝合金基材上的微弧氧化涂层，所述微弧氧化涂层上设置有电泳沉积涂层，所述微弧氧化涂层具有多孔，所述电泳沉积涂层覆盖于多孔上。2.一种如权利要求1所述的铝合金表面耐蚀减摩复合涂层的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：将铝合金基材作为阳极，以电解槽为阴极，以微弧氧化液作为电解液，进行微弧氧化处理，在铝合金基材表面形成具有粗糙多孔的微弧氧化涂层；S2：将电泳沉积电解液倒入电解槽中，以步骤S1得到的铝合金基材作为阴极，以电解槽为阳极，进行电泳沉积处理，在步骤S1得到的铝合金基材表面沉积一层电泳沉积涂层。3.根据权利要求2所述的一种铝合金表面耐蚀减摩复合涂层的制备方法，其特征在于，在步骤S1中，所述微弧氧化电解液包括重量比为5:2:3:3:3的硅酸钠、六偏磷酸钠、氢氧化钾、氯化钠、乙二胺四乙酸。4.根据权利要求2所述的一种铝合金表面耐蚀减摩复合涂层的制备方法，其特征在于，步骤S1中，将铝合金基材作为阳极之前，对铝合金基材表面进行打磨、水洗、超声、吹干预处理。5.根据权利要求2所述的一种铝合金表面耐蚀减摩复合涂层的制备方法，其特征在于，步骤S1中，在铝合金基材表面形成具有粗糙多孔的微弧氧化涂层后，进行清洗和烘干处理。6.根据权利要求2所述的一种铝合金表面耐蚀减摩复合涂层的制备方法，其特征在于，步骤S1中，微弧氧化处理的电参数为：正向电压350
‑
450V、负向电压98
‑
102V、电源频率600
‑
700Hz、正向占空比20
‑...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱新河，尚少伟，马春生，傅云徉，张焯凯，刘耕硕，刘江，马登晴，
申请(专利权)人：大连海事大学，
类型：发明
国别省市：