System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种在镁合金表面一步电沉积制备疏水涂层的方法技术_技高网

一种在镁合金表面一步电沉积制备疏水涂层的方法技术

技术编号:45015030 阅读:14 留言:0更新日期:2025-04-18 16:59
本发明专利技术公开了一种在镁合金表面一步电沉积制备疏水涂层的方法,包括如下步骤:a)将镁合金基材进行切割处理;b)对切割后的镁合金样品先后依次进行退火、打磨和清洗处理;c)先将硝酸铈和硬脂酸分别溶于乙醇配制成硝酸铈乙醇溶液和硬脂酸乙醇溶液,然后将硝酸铈乙醇溶液和硬脂酸乙醇溶液混合均匀,得到电解质溶液;以步骤b)得到的镁合金样品为阴极,以石墨为阳极,将阴阳两级浸入电解质溶液中,阴阳两级之间的间隔为15~25mm,电解质溶液的温度为20~30℃,在20~50V下电沉积1~3小时,在镁合金表面制得疏水涂层,得到表面具有疏水涂层的镁合金样品。本发明专利技术仅需一步电沉积即可在镁合金样品表面形成平整致密的疏水涂层。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种在镁合金表面一步电沉积制备疏水涂层的方法,属于耐腐蚀疏水涂层。


技术介绍

1、镁合金作为一类轻质高强度的结构材料,具有高比强度、低密度、高导热性、高阻尼性、良好的切削加工性、良好的降解性和生物相容性等优点。这些优异的性能使镁合金不仅在汽车、航空航天、通信、电子、医疗和其他行业等特定场合中得到应用,并且在如今日益兴起的新能源行业中也备受关注。

2、镁合金在实际应用中面临多样化且复杂的腐蚀环境,经常在高温高湿、工业大气、海洋大气等腐蚀环境下使用。此外,镁合金是亲水的金属材料,具有低标准电极电位、耐腐蚀性差、化学性质特别活泼等特性,导致其在水性或大气介质中应用时会产生腐蚀现象,腐蚀现象不仅降低了零部件的使用质量,同时也制约了整体产品的使用寿命,从而阻碍了镁合金在实际生活中的运用。因此,尽管镁合金具备众多优势,然而其腐蚀性问题却是当前研究的焦点之一,成为制约其广泛应用的主要短板。

3、研究表明,在金属基体表面形成疏水涂层能够有效抑制腐蚀介质与金属基体的直接接触。在现有的疏水涂层制备方法中,电沉积法由于其易于控制,简单,低成本,环境友好等优点而具有很强竞争力。因此,在镁合金表面电沉积制备疏水涂层成为近年来镁合金防腐的研究热点。

4、专利cn116288578a中公开了一种在镁合金表面制备超疏水羟基磷灰石涂层的方法,本专利技术涉及一种在镁合金表面制备羟基磷灰石超疏水涂层的方法,首先,对镁合金进行预处理、超声清洗;然后配置电沉积溶液,以石墨作为阳极,镁合金基体作为阴极,通过电沉积工艺在镁合金表面制备钙磷涂层,然后将表面镀覆钙磷涂层的试样放入配置一定浓度的naoh溶液当中,并水浴加热2-4h,在70-90℃下保温,获得羟基磷灰石涂层;最后,将上述试样浸泡在硬脂酸无水乙醇溶液中进行化学修饰来降低其表面能,从而获得具有超疏水性能的涂层。该专利在镁合金表面制备的羟基磷灰石超疏水涂层虽然可以显著降低镁合金的初始腐蚀,但存在涂层不致密、缺陷多、与基体结合强度差等问题,并且,该专利制备工艺复杂,电沉积后处理后还需进行化学转化处理和表面低能修饰,工业化成本较高。

5、专利cn116752213a中公开了一种镁合金微弧氧化涂层阴极沉积封孔后处理方法,该涂层由两个部分组成,包括在基底的镁合金微弧氧化涂层,以及沉积于微弧氧化层表面的耐蚀疏水涂层,基底微弧氧化涂层在碱性硅酸盐中制备所得;后处理溶液由硬脂酸、乙醇、硝酸盐组成,微弧氧化处理后的镁合金样品为负极,碳棒为正极,采用直流电源进行电沉积,在电沉积一定时间后,向后处理溶液中加入电泳漆,随后继续电沉积,最终得到耐蚀疏水微弧氧化涂层。该专利虽然可以在镁合金表面制备疏水性涂层以提高镁合金的耐腐蚀性,但是该专利在电沉积过程中是先电沉积预处理样品,然后再通过电泳漆对电沉积预处理的样品继续电沉积处理,需要两步电沉积处理,制备步骤繁杂且需要特定设备支持,工业化成本较高。

6、综上所述,目前在镁合金表面电沉积制备疏水涂层的方法通常存在制备步骤复杂、成本较高、涂层不致密等缺陷,还不能较好的满足镁合金防腐蚀需求。


技术实现思路

1、针对现有技术存在的上述问题,本专利技术的目的是提供一种在镁合金表面一步电沉积制备疏水涂层的方法。

2、为实现上述专利技术目的,本专利技术采用的技术方案如下:

3、一种在镁合金表面一步电沉积制备疏水涂层的方法,包括如下步骤:

4、a)将镁合金基材进行切割处理,得到切割后的镁合金样品;

5、b)对切割后的镁合金样品先后依次进行退火、打磨和清洗处理,得到预处理的镁合金样品;

6、c)先将硝酸铈(具体为六水合硝酸铈)和硬脂酸分别溶于乙醇配制成硝酸铈乙醇溶液和硬脂酸乙醇溶液,然后将硝酸铈乙醇溶液和硬脂酸乙醇溶液混合均匀,得到电解质溶液;以步骤b)得到的预处理的镁合金样品为阴极,以石墨为阳极,将阴阳两级浸入电解质溶液中,阴阳两级之间的间隔为15~25mm,电解质溶液的温度为20~30℃,在20~50v下电沉积1~3小时,电沉积结束后,取出镁合金样品、清洗、干燥,在镁合金表面制得疏水涂层,得到表面具有疏水涂层的镁合金样品。

7、一种实施方案,步骤a)中,所述镁合金基材为zk60镁合金基材,采用线切割工艺将镁合金基材切割为5mm×10mm×10mm的镁合金样品。

8、一种实施方案,步骤b)中,退火处理时,退火温度为573k-673k,退火时间为1~4小时。

9、一种实施方案,步骤b)中,打磨处理时,是依次采用320#、800#、1500#的砂纸沿相互垂直的方向打磨镁合金样品表面至其表面平整光滑。

10、一种实施方案,步骤b)中,清洗处理时,是采用无水乙醇清洗。

11、一种实施方案,步骤c)中,电解质溶液中,硝酸铈的浓度为0.03~0.05mol/l,硬脂酸的浓度为0.03~0.05mol/l。

12、与现有技术相比,本专利技术具有如下显著性有益效果:

13、本专利技术先对镁合金样品进行退火、打磨、清洗处理后再进行电沉积处理,从而在镁合金样品表面形成平整致密的疏水涂层,进而显著提高镁合金样品的耐腐蚀性,并且制备方法简单,仅需一步电沉积即可在镁合金样品表面形成疏水涂层,相对于现有技术,本专利技术不仅产生了出乎意料的技术效果,而且具有显著进步性。

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【技术保护点】

1.一种在镁合金表面一步电沉积制备疏水涂层的方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的在镁合金表面一步电沉积制备疏水涂层的方法,其特征在于:步骤a)中,所述镁合金基材为ZK60镁合金基材,采用线切割工艺将镁合金基材切割为5mm×10mm×10mm的镁合金样品。

3.根据权利要求1所述的在镁合金表面一步电沉积制备疏水涂层的方法,其特征在于:步骤b)中,退火处理时,退火温度为573K-673K,退火时间为1~4小时。

4.根据权利要求1所述的在镁合金表面一步电沉积制备疏水涂层的方法,其特征在于:步骤b)中,打磨处理时,是依次采用320#、800#、1500#的砂纸沿相互垂直的方向打磨镁合金样品表面至其表面平整光滑。

5.根据权利要求1所述的在镁合金表面一步电沉积制备疏水涂层的方法,其特征在于:步骤b)中,清洗处理时,是采用无水乙醇清洗。

6.根据权利要求1所述的在镁合金表面一步电沉积制备疏水涂层的方法,其特征在于:步骤c)中,电解质溶液中,硝酸铈的浓度为0.03~0.05mol/L,硬脂酸的浓度为0.03~0.05mol/L。

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【技术特征摘要】

1.一种在镁合金表面一步电沉积制备疏水涂层的方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的在镁合金表面一步电沉积制备疏水涂层的方法,其特征在于:步骤a)中,所述镁合金基材为zk60镁合金基材,采用线切割工艺将镁合金基材切割为5mm×10mm×10mm的镁合金样品。

3.根据权利要求1所述的在镁合金表面一步电沉积制备疏水涂层的方法,其特征在于:步骤b)中,退火处理时,退火温度为573k-673k,退火时间为1~4小时。

4.根据权利要求1所述的在镁合金表面...

【专利技术属性】
技术研发人员:张加影张凡黄秀玲王付陶泽
申请(专利权)人:上海工程技术大学
类型:发明
国别省市:

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