本发明专利技术涉及一种金属表面多孔化和缓蚀化处理方法，包括以下步骤：有机酸或有机酸盐分散在溶剂中，去除金属表面的氧化层；有机酸或有机酸盐进一步与金属离子发生络合反应，生成物固结在金属表面；加入纳米胶束得到点状纳米胶束网络包覆的金属表面，加入有机聚合物，得到表面多孔化和缓蚀化的金属材料。本发明专利技术的有益效果是：使用有机酸或有机酸式盐去除氧化层后，有机酸或有机酸式盐还与金属离子可发生络合反应，其生成物不会脱离金属本体，而是牢固结合在金属表面，为后续的保护层的生成提供了基础，保护层不容易整个脱落，且保留有部分未参与反应的金属表面则仍为金属原子，为纳米胶束的吸附提供条件。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于金属表面处理，尤其涉及一种金属表面多孔化和缓蚀化处理方法，在多种金属表面去除原先不导电的氧化层，原位生成多孔化和缓蚀化的保护层。
技术介绍
1、金属电池因其高的比容量和低的工作电压，成为下一代电池研究的重点方向，但因其金属与电解液的副反应导致不理想的循环寿命，金属与电解液的反应生成大量氢气，产生安全隐患，阻碍金属电池大规模应用。水系涂料因其环保、无毒的优势占据了主要市场份额，但其防腐性能一直是水系漆的重点问题，为提升其防腐性能，通常用牺牲阳极的阴极保护技术，例如金属锌加入水性漆中以保护金属铁，但金属锌电位很低，易与水发生反应生成氢气，存在很大的安全隐患，所以金属锌的析氢是亟需解决的问题。
2、金属与电解液的副反应问题，通常通过电解液添加剂在金属表面形成钝化膜来抑制，但该钝化膜形成较慢，且通常在反应过程中也会参与电化学反应，其生成产物导致界面导电性差，降低电池性能。
3、专利cn112852203a中用干性油包覆锌粉抑制其与水的析氢反应，但其包覆层易脱落，在电池应用中，包覆层脱落会使金属直接暴露，失去其保护作用。
4、因此，亟需一种能在金属表面形成稳定的保护层的处理方法，在不降低金属反应活性的同时，抑制其与水的副反应，从而优化金属在电池领域和涂料领域的应用。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是克服现有技术中的不足，提供一种金属表面多孔化和缓蚀化处理方法。
2、这种金属表面多孔化和缓蚀化处理方法，包括以下步骤：
>3、步骤一、有机酸或有机酸盐分散在溶剂中，制成浓度为0.1～10wt％的溶液；4、步骤二、将金属与步骤一得到的溶液反应，去除金属表面的氧化层；有机酸或有机酸盐进一步与金属离子发生络合反应，生成物固结在金属表面；
5、步骤三、加入粒度为10～100nm的纳米胶束，纳米胶束的浓度为0.1～5wt％，与金属表面结合，形成金属离子传输通道，得到点状纳米胶束网络包覆的金属表面；
6、第四步、加入浓度为1％～10wt％的有机聚合物，有机聚合物与纳米胶束通过化合键键合，形成疏水层，得到表面多孔化和缓蚀化的金属材料。
7、作为优选，所述金属的形态为金属箔材、金属泡沫、金属块体或金属粉体；金属为铝、铁、锌、锡或铅。
8、作为优选，当金属的形态为金属粉末时，步骤二至四中的金属、纳米胶束和有机聚合物依次加入溶液中，并在步骤四中用去离子水或乙醇清洗，得到表面多孔化和缓蚀化的金属材料。
9、作为优选，当金属的形态为金属箔材、金属泡沫或金属块体时，步骤二中，将步骤一得到的溶液涂布在金属表面并烘干，然后将纳米胶束和有机聚合物分别分散于溶剂中，再依次涂布到金属表面并烘干，得到表面多孔化和缓蚀化的金属材料。
10、作为优选，步骤一中，所述的有机酸为含羧酸根离子的有机羧酸、含磷酸根离子的有机磷酸或有机磺酸。
11、作为优选，步骤一中，所述的有机酸式盐为含羧酸根离子的有机羧酸盐、有机磷酸盐或含磺酸根离子的有机磺酸盐。
12、作为优选，步骤三中，纳米胶束包括纳米氧化铝、纳米氧化钛、纳米氧化锆、纳米氧化钇、纳米氧化锶、纳米二氧化锡、纳米氧化镁、纳米二氧化硅、纳米氢氧化铝，纳米三氧化二铋、导电炭黑和活性炭中的至少一种。
13、作为优选，步骤四中，有机聚合物包括聚烯烃、聚碳酸酯、聚酰胺、聚丙烯晴、聚酯和含氟有机聚合物中的至少一种。
14、作为优选，步骤三中，纳米胶束与金属表面的金属原子通过静电吸附结合，或与金属阳离子通过静电自主装结合。
15、本专利技术的有益效果是：
16、1)本专利技术使用有机酸或有机酸式盐去除氧化层后，有机酸或有机酸式盐还与金属离子可发生络合反应，其生成物不会脱离金属本体，而是牢固结合在金属表面，为后续的保护层的生成提供了基础，保护层不容易整个脱落，且保留有部分未参与反应的金属表面则仍为金属原子，为纳米胶束的吸附提供条件。
17、2)本专利技术通过纳米胶束兼顾了金属离子传输通道和粘接剂的作用，纳米胶束形成多孔结构，为金属离子传输留下通道，有效保障了金属反应活性，不会增大金属反应阻抗，同时，纳米胶束与金属表面的金属原子通过静电吸附结合，或与金属阳离子通过静电自主装结合；纳米胶束与有机聚合物通过化合键键合，有机聚合物形成的疏水表面吸附在金属表面，起到缓蚀化的作用，结构稳定性好，不用添加无用的粘结剂。
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【技术保护点】
1.一种金属表面多孔化和缓蚀化处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的金属表面多孔化和缓蚀化处理方法，其特征在于，所述金属的形态为金属箔材、金属泡沫、金属块体或金属粉体；金属为铝、铁、锌、锡或铅。
3.根据权利要求2所述的金属表面多孔化和缓蚀化处理方法，其特征在于，当金属的形态为金属粉末时，步骤二至四中的金属、纳米胶束和有机聚合物依次加入溶液中，并在步骤四中用去离子水或乙醇清洗，得到表面多孔化和缓蚀化的金属材料。
4.根据权利要求2所述的金属表面多孔化和缓蚀化处理方法，其特征在于，当金属的形态为金属箔材、金属泡沫或金属块体时，步骤二中，将步骤一得到的溶液涂布在金属表面并烘干，然后将纳米胶束和有机聚合物分别分散于溶剂中，再依次涂布到金属表面并烘干，得到表面多孔化和缓蚀化的金属材料。
5.根据权利要求1所述的金属表面多孔化和缓蚀化处理方法，其特征在于，步骤一中，所述的有机酸为含羧酸根离子的有机羧酸、含磷酸根离子的有机磷酸或有机磺酸。
6.根据权利要求1所述的金属表面多孔化和缓蚀化处理方法，其特征在于，步骤一中，所述的有机酸式盐为含羧酸根离子的有机羧酸盐、有机磷酸盐或含磺酸根离子的有机磺酸盐。
7.根据权利要求1所述的金属表面多孔化和缓蚀化处理方法，其特征在于，步骤三中，纳米胶束包括纳米氧化铝、纳米氧化钛、纳米氧化锆、纳米氧化钇、纳米氧化锶、纳米二氧化锡、纳米氧化镁、纳米二氧化硅、纳米氢氧化铝，纳米三氧化二铋、导电炭黑和活性炭中的至少一种。
8.根据权利要求1所述的金属表面多孔化和缓蚀化处理方法，其特征在于，步骤四中，有机聚合物包括聚烯烃、聚碳酸酯、聚酰胺、聚丙烯晴、聚酯和含氟有机聚合物中的至少一种。
9.根据权利要求1所述的金属表面多孔化和缓蚀化处理方法，其特征在于，步骤三中，纳米胶束与金属表面的金属原子通过静电吸附结合，或与金属阳离子通过静电自主装结合。
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【技术特征摘要】
1.一种金属表面多孔化和缓蚀化处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的金属表面多孔化和缓蚀化处理方法，其特征在于，所述金属的形态为金属箔材、金属泡沫、金属块体或金属粉体；金属为铝、铁、锌、锡或铅。
3.根据权利要求2所述的金属表面多孔化和缓蚀化处理方法，其特征在于，当金属的形态为金属粉末时，步骤二至四中的金属、纳米胶束和有机聚合物依次加入溶液中，并在步骤四中用去离子水或乙醇清洗，得到表面多孔化和缓蚀化的金属材料。
4.根据权利要求2所述的金属表面多孔化和缓蚀化处理方法，其特征在于，当金属的形态为金属箔材、金属泡沫或金属块体时，步骤二中，将步骤一得到的溶液涂布在金属表面并烘干，然后将纳米胶束和有机聚合物分别分散于溶剂中，再依次涂布到金属表面并烘干，得到表面多孔化和缓蚀化的金属材料。
5.根据权利要求1所述的金属表面多孔化和缓蚀化处理方法，其特征在于，步骤一中，所述的有机...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘国娇，迟晓伟，王世杰，王玉弘，李卓斌，
申请(专利权)人：浙江浙能中科储能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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