一种耐腐蚀铝镁合金制造工艺制造技术

本发明专利技术涉及铝镁合金技术领域，公开了一种耐腐蚀镁铝合金制造工艺，该铝镁合金由铝镁合金基体和功能化石墨烯复合涂层组成，铝镁合金基体包括以下重量份的原料：镁粉60

【技术实现步骤摘要】
一种耐腐蚀铝镁合金制造工艺


[0001]本专利技术涉及铝镁合金
，具体涉及一种耐腐蚀镁铝合金制造工艺。

技术介绍

[0002]镁铝合金具有密度小、比强度高、成型好、抗冲击性强且可焊性能优异，在汽车、电子电器、大型船只的船体结构、航母的飞行甲板等领域广泛应用，特别是在船体结构中的应用尤其突出，然而，铝镁合金受酸碱性和环境温度等因素的影响，在潮湿、高盐分和含工业气体等环境中容易发生点蚀、应力腐蚀、缝隙腐蚀和腐蚀疲劳等问题，不仅降低了铝镁合金的性能和使用寿命，甚至会引发安全隐患，造成不可估量的损失，因此为了满足船体工业的要求，需要提高铝镁合金的耐腐蚀性能，延长其使用寿命。
[0003]申请号为CN201811387604.0的中国专利技术专利公开了一种耐腐蚀镁铝合金，通过调整镁铝合金中的硅元素、稀土元素Y和高元素的含量，在确保镁铝合金铸件力学性能的前提下，提高镁铝合金熔铸质量，增强镁铝合金的耐腐蚀性能，但是这种方式制备的镁铝合金需要对原材料的配比严格把控，不利于实际生产，而采用在镁铝合金表面进行涂层的方式，相对来说更易操作，但是传统涂层与铝镁合金基体之间的结合力较弱，长期使用难免会出现剥离脱落的现象，脱落处的铝镁合金在海洋环境的长期侵蚀下，不可避免的会出现腐蚀的现象，因此，如何提高涂层与铝镁合金基体之间的结合力，是使用涂层增强铝镁合金耐腐蚀性的关键问题之一。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种耐腐蚀性铝镁合金制造工艺，解决了以下技术问题；
[0005](1)解决了铝镁合金容易发生腐蚀的问题。
[0006](2)解决了涂层与铝镁合金基体之间结合力较弱，导致涂层容易发生脱落的问题。
[0007]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0008]一种耐腐蚀铝镁合金，由铝镁合金基体和功能化石墨烯复合涂层组成；所述功能化石墨烯复合涂层涂覆在铝镁合金基体外表面；所述铝镁合金基体包括以下重量份的原料：镁粉60
‑
90份、铝粉5
‑
10份、镍粉0.001
‑
0.004份、铜粉0.02
‑
0.04份、硅粉0.02
‑
0.1份；所述功能化石墨烯复合涂层是通过KH570、丙烯酸十二氟庚酯在氧化石墨烯表面原位聚合，再与环氧树脂复合制得。
[0009]进一步地，所述功能化石墨烯复合涂层的制备工艺包括以下步骤：
[0010](1)向体积比为2
‑
4:1的乙醇和去离子水混合溶剂中加入氧化石墨烯，超声30
‑
60min，滴加3
‑
巯丙基三甲氧基硅烷，置于70
‑
90℃的油浴锅中，回流反应6
‑
18h，产物经离心分离、洗涤和干燥过程，得巯基改性石墨烯；
[0011](2)将巯基改性石墨烯超声分散在四氢呋喃中，加入三烯丙基异氰脲酸酯和安息香二甲醚，搅匀，置于15
‑
35℃的恒温水浴锅中，使用氙气白炽灯照射反应2
‑
6h，反应结束后，抽滤分离固体产物，洗涤，干燥，得烯基改性石墨烯；
[0012](3)向有机溶剂中加入烯基改性石墨烯，超声分散20
‑
40min，加入KH570、丙烯酸十二氟庚酯和引发剂，置于50
‑
60℃的油浴锅中，在氮气保护下反应8
‑
12h，产物冷却后减压蒸馏去除溶剂，得功能化石墨烯；
[0013](4)将环氧树脂和功能化石墨烯置于高速搅拌机中，以1000
‑
2000r/min的转速分散1
‑
3h，加入脂肪胺类固化剂，搅匀，得功能化石墨烯复合涂层。
[0014]进一步地，步骤(2)中，所述氙灯功率为30
‑
40W。
[0015]进一步地，步骤(3)中，所述有机溶剂为二氯甲烷、氯仿、甲苯或者N,N
‑
二甲基甲酰胺中的任意一种。
[0016]进一步地，步骤(3)中，所述引发剂为过氧化苯甲酰或者偶氮二异丁腈中的任意一种，且加入的质量为烯基改性石墨烯、KH570、丙烯酸十二氟庚酯总质量的0.1
‑
0.5％。
[0017]通过上述技术方案，使用3
‑
巯丙基三甲氧基硅烷修饰氧化石墨烯，可得巯基改性石墨烯，在光引发剂安息香二甲醚和光照条件下，巯基改性石墨烯的巯基可以与三烯丙基异氰脲酸酯结构中的部分烯基发生点击化反应，可得烯基改性石墨烯，因此在石墨烯表面修饰了大量的烯基官能团，提高了进一步反应的效率和接枝率，在偶氮二异丁腈或者过氧化苯甲酰的作用下，KH570和丙烯酸十二氟庚酯结构中的烯基可以与烯基改性石墨烯发生自由基共聚反应，促使石墨烯表面接枝大量的聚合物分子链，制得功能化石墨烯，最后将功能化石墨烯与环氧树脂进行复合，可得功能化石墨烯复合涂层。
[0018]一种耐腐蚀铝镁合金的制造工艺，其特征在于，所述制造工艺包括以下步骤：
[0019]Ⅰ：将镁粉、铝粉、镍粉、铜粉和硅粉倒入熔炼设备中，先进行活化处理，活化处理结束后，升高熔炼设备的温度至700
‑
750℃，进行熔融处理8
‑
12h，得到熔融物料；
[0020]Ⅱ：将步骤Ⅰ制备的熔融物料倒入压铸机中压铸成型，得铝合金基体；
[0021]Ⅲ：使用金相砂纸对铝合金基体进行粗磨，再使用氧化铬研磨液将铝合金基体抛光，最后使用行星式球磨机，采用直径为4
‑
5mm的不锈钢球，进行球磨，对铝镁合金基体进行表面纳米化处理，得表面纳米化的铝镁合金基体；
[0022]Ⅳ：将表面纳米化的铝镁合金基体洗净后干燥，然后在铝镁合金基体表面均匀喷涂功能化石墨烯复合涂层，待涂层固化后，得耐腐蚀铝镁合金。
[0023]进一步地，步骤Ⅰ中，所述活化处理时，以30
‑
50℃/min的升温速率，将熔炼设备中的温度升高至400
‑
500℃，通入氩气，至熔炼设备中的压力达到4
‑
8MPa，活化处理6
‑
12h。
[0024]进一步地，步骤Ⅲ中，所述球磨时，设置球磨时间为12
‑
24h，转速为300
‑
350r/min，在氩气保护下进行球磨。
[0025]本专利技术的有益效果：
[0026](1)本专利技术采用KH570和丙烯酸十二氟庚酯在石墨烯表面接枝共聚，再与环氧树脂进行复合，制备功能化石墨烯复合涂层，石墨烯经表面改性后，与环氧树脂的亲和性增强，一定程度上可以避免石墨烯的团聚现象，由于KH570中含有硅元素，可以对涂层的耐磨性能起到正面作用，因此涂层不易被轻易破坏，导致腐蚀介质渗入涂层内部，造成铝镁合金基体发生腐蚀现象，而且功能化石墨烯结构中接枝了丙烯酸十二氟庚酯，因此可以表现出强烈的疏水性，即使涂层出现裂缝，高度疏水的涂层会在裂缝处产生毛细现象，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耐腐蚀铝镁合金，其特征在于，所述铝镁合金由铝镁合金基体和功能化石墨烯复合涂层组成；所述功能化石墨烯复合涂层涂覆在铝镁合金基体外表面；所述铝镁合金基体包括以下重量份的原料：镁粉60
‑
90份、铝粉5
‑
10份、镍粉0.001
‑
0.004份、铜粉0.02
‑
0.04份、硅粉0.02
‑
0.1份；所述功能化石墨烯复合涂层是通过KH570、丙烯酸十二氟庚酯在氧化石墨烯表面原位聚合，再与环氧树脂复合制得。2.根据权利要求1所述的一种耐腐蚀铝镁合金，其特征在于，所述功能化石墨烯复合涂层的制备工艺包括以下步骤：(1)向体积比为2
‑
4:1的乙醇和去离子水混合溶剂中加入氧化石墨烯，超声30
‑
60min，滴加3
‑
巯丙基三甲氧基硅烷，置于70
‑
90℃的油浴锅中，回流反应6
‑
18h，产物经离心分离、洗涤和干燥过程，得巯基改性石墨烯；(2)将巯基改性石墨烯超声分散在四氢呋喃中，加入三烯丙基异氰脲酸酯和安息香二甲醚，搅匀，置于15
‑
35℃的恒温水浴锅中，使用氙气白炽灯照射反应2
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6h，反应结束后，抽滤分离固体产物，洗涤，干燥，得烯基改性石墨烯；(3)向有机溶剂中加入烯基改性石墨烯，超声分散20
‑
40min，加入KH570、丙烯酸十二氟庚酯和引发剂，置于50
‑
60℃的油浴锅中，在氮气保护下反应8
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12h，产物冷却后减压蒸馏去除溶剂，得功能化石墨烯；(4)将环氧树脂和功能化石墨烯置于高速搅拌机中，以1000
‑
2000r/min的转速分散1
‑
3h，加入脂肪胺类固化剂，搅匀，得功能化石墨烯复合涂层。3.根据权利要求2所述的一种耐腐蚀铝镁合金，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁灵洋，
申请(专利权)人：凤阳爱尔思轻合金精密成型有限公司，
类型：发明
国别省市：