一种高耐蚀涂层和制备方法、电解液及其应用技术

本发明专利技术公开了一种高耐蚀涂层和制备方法、电解液及其应用；属于合金材料表面改性领域；该高耐蚀涂层的制备方法，该高耐蚀涂层的制备步骤包括：（1）将合金基体进行预处理；（2）将预处理后的合金基体置于电解液中进行电镀；（3）将电镀后的合金基体进行后处理，得到高耐蚀涂层。上述电解液包括锡化合物、锌化合物、钼化合物、磷酸盐、溴化铵与混合溶剂；混合溶剂中包括氯化胆碱和醇胺衍生物；醇胺衍生物由环氧前胡醚与7

【技术实现步骤摘要】
一种高耐蚀涂层和制备方法、电解液及其应用


[0001]本专利技术属于合金材料表面改性领域，具体涉及一种高耐蚀涂层和制备方法、电解液及其应用。

技术介绍

[0002]金属材料在船舶及重要军事装备中应用的越来越广，其工作于高潮湿、高温度、高盐分的海洋环境下，其在海洋中的腐蚀严重影响船舶等海洋结构物的使用寿命，船体外部由于受强烈的日光、盐雾、海水、海洋生物等因素的影响常造成强烈的腐蚀，因此对金属材料的防腐显得尤为重要。铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料，其比重小、比强度高、比刚度高及优良的减震性等性能而被广泛应用于航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业中。耐腐蚀铝合金在船舶及重要军事装备中应用的越来越广，其工作于高潮湿、高温度、高盐分的海洋环境下，但由于铝合金的高活性使其容易在链接、焊接等部分产生缝隙腐蚀和点蚀等现象而导致失效。因此对铝合金的显得尤为突出。
[0003]现有技术如公开号CN 116085000A公开了一种高耐蚀涂层和制备方法、电解液及其应用；其中的电解液将磷酸盐、含锌化合物及络合剂溶解于水中，满足了微弧氧化的使用需要。同时通过将自修复、磷化等特性与微弧氧化进行结合，使得采用电解液进行微弧氧化获得的涂层具有更好的致密度和自修复能力，进而提高了被处理工件的耐腐蚀性能。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种具有优良的沉积速率的电解液，将其镀覆在合金基体表面，其与合金基体具有较高的结合强度，且得到的涂层表面结构均匀致密，具有优良耐腐蚀性、耐磨性以及较高的硬度。
[0005]本专利技术为实现上述目的所采取的技术方案为：一种电解液，包括锡化合物、锌化合物、钼化合物、磷酸盐、溴化铵与混合溶剂；上述混合溶剂中包括氯化胆碱和醇胺衍生物；上述醇胺衍生物由环氧前胡醚与7
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氨基喹唑啉
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2,4
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二酮制得。
[0006]本专利技术采用环氧前胡醚与7
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氨基喹唑啉
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2,4
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二酮制得醇胺衍生物，将其作为与氯化胆碱作为混合溶剂加入至电解液中，其提高了电解液的沉积速率，得到的涂层表面结构均匀致密，没有出现明显的微孔，且表面较为光滑；同时，该涂层与合金基体具有较高的结合力；除此之外，该涂层具有优良的耐电化学腐蚀性、耐磨性以及较高的显微硬度。
[0007]优选地，在本专利技术的一些实施例中，电解液组分为：锡化合物为3~8g/L、锌化合物为5~15g/L、钼化合物为10~20g/L、磷酸盐为25~45g/L、溴化铵为5~12g/L、混合溶剂为5~10g/L。
[0008]优选地，在本专利技术的一些实施例中，锡化合物为硫酸锡、硝酸锡、氯化锡、甲烷磺酸锡、2
‑
羟基乙基
‑1‑
磺酸锡中的至少一种。
[0009]优选地，在本专利技术的一些实施例中，锌化合物为硫酸锌、硝酸锌、乙酸锌、柠檬酸
锌、二乙基二硫化锌中的至少一种。
[0010]优选地，在本专利技术的一些实施例中，钼化合物为钼酸钠、钼酸钙、钼酸镁、硫代钼酸钠、钼酸铵中的至少一种。
[0011]优选地，在本专利技术的一些实施例中，磷酸盐为磷酸二氢钠、磷酸钠、焦磷酸钠、磷酸钙、磷酸二氢钾中的至少一种。
[0012]优选地，在本专利技术的一些实施例中，电解液的pH为6~10。
[0013]优选地，在本专利技术的一些实施例中，氯化胆碱和醇胺衍生物的摩尔比为1:1~3。
[0014]优选地，在本专利技术的一些实施例中，醇胺衍生物的制备方法为：将7
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氨基喹唑啉
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2,4
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二酮溶于溶剂中，然后加入离子液体，升温反应，再缓慢滴加环氧前胡醚溶液，继续进行反应，反应结束后，洗涤，旋蒸，干燥，得到醇胺衍生物。
[0015]更优选地，在本专利技术的一些实施例中，按重量份计，7
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氨基喹唑啉
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2,4
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二酮为5~15份、溶剂为15~30份、离子液体为6~10份、10~18份环氧前胡醚溶液；其中环氧前胡醚溶液的质量浓度为15~30%。
[0016]更优选地，在本专利技术的一些实施例中，溶剂为二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷中的至少一种。
[0017]本专利技术还公开了一种电解液的制备方法，包括：将混合溶剂置于容器中加热至55~65℃，然后加入锡化合物，静置100~150min，冷却至35~45℃，再加入锌化合物、钼化合物，静置20~30min后，依次加入磷酸盐、溴化铵，充分搅拌，并用去离子水定容，其中电解液组分为：锡化合物为3~8g/L、锌化合物为5~15g/L、钼化合物为10~20g/L、磷酸盐为25~45g/L、溴化铵为5~12g/L、混合溶剂为5~10g/L，其中混合溶剂中氯化胆碱和醇胺衍生物的摩尔比为1:1~3。
[0018]本专利技术还公开了电解液在制备高耐蚀涂层中的用途。
[0019]本专利技术还公开了一种高耐蚀涂层的制备方法，包括以下步骤：（1）将合金基体进行预处理；（2）将上述预处理后的合金基体置于电解液中进行电镀；（3）将上述电镀后的合金基体进行后处理，得到高耐蚀涂层。
[0020]优选地，在本专利技术的一些实施例中，合金基体为铝合金、镁合金、锌合金、钛合金中的至少一种。
[0021]优选地，在本专利技术的一些实施例中，步骤（2）中，电镀条件为：平均电流密度为：8~15A
·
dm
‑2，温度为35~65℃，时间为30~60min，占空比为0.2~0.4，频率为800~1200Hz。
[0022]本专利技术还公开了一种高耐蚀涂层，其中高耐蚀涂层的磨损率低于2.5
×
10
‑5mm3/(N
·
m)。
[0023]本专利技术由于采用环氧前胡醚与7
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氨基喹唑啉
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2,4
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二酮制得醇胺衍生物，将其作为与氯化胆碱作为混合溶剂加入至电解液中，其提高了电解液的沉积速率，得到的涂层表面结构均匀致密，没有出现明显的微孔，且表面较为光滑；同时，该涂层与合金基体具有较高的结合力；除此之外，该涂层具有优良的耐电化学腐蚀性、耐磨性以及较高的显微硬度。因此，本专利技术是一种具有优良的沉积速率的电解液，将其镀覆在合金基体表面，其与合金基体具有较高的结合强度，且得到的涂层表面结构均匀致密，具有优良耐腐蚀性、耐磨性以及较高的硬度。
附图说明
[0024]图1为实施例1中醇胺衍生物的红外光谱图；图2为实施例7中香兰胺盐酸盐与香兰胺衍生物的红外光谱图；图3为电解液的沉积速率；图4为实施例12中高耐蚀涂层的SEM图；图5为实施例13中高耐蚀涂层的SEM图；图6为涂层与基体的平均结合强度；图7为高耐蚀涂层的显微硬度；图8是高耐蚀涂层的磨损率。
具体实施方式
[0025]为了进一步说明本专利技术，以下结合实施例对本专利技术进行详细描述，但是应当理解，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电解液，包括锡化合物、锌化合物、钼化合物、磷酸盐、溴化铵与混合溶剂；所述混合溶剂中包括氯化胆碱和醇胺衍生物；所述醇胺衍生物由环氧前胡醚与7
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氨基喹唑啉
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2,4
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二酮制得。2.根据权利要求1所述的一种电解液，其特征是：所述电解液组分为：锡化合物为3~8g/L、锌化合物为5~15g/L、钼化合物为10~20g/L、磷酸盐为25~45g/L、溴化铵为5~12g/L与混合溶剂为5~10g/L。3.根据权利要求1所述的一种电解液，其特征是：所述锌化合物为硫酸锌、硝酸锌、乙酸锌、柠檬酸锌、二乙基二硫化锌中的至少一种。4.根据权利要求1所述的一种电解液，其特征是：所述钼化合物为钼酸钠、钼酸钙、钼酸镁、硫代钼酸钠、钼酸铵中的至少一种。5.根据权利要求1所述的一种电解液，其特征是：所述氯化胆碱和醇胺衍生物的摩尔比为1:1~3。6.根据权利要求1所述的一种电解液，其特征是：所述醇胺衍生物的制备方法为：将7
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氨基喹唑...

【专利技术属性】
技术研发人员：聂正圆，
申请(专利权)人：聂正圆，
类型：发明
国别省市：