在铝合金表面具有耐腐蚀功能的掺杂纳米微粒自组装膜的制备方法技术

技术编号:8590545 阅读:592 留言:0更新日期:2013-04-18 04:01
本发明专利技术公开了一种在铝合金表面具有耐腐蚀功能的掺杂纳米微粒的自组装膜的制备方法。(1)铝合金先除去表面包铝层;随后打磨至光滑,用分析纯丙酮和超声波清洗;再碱洗1~10分钟,最后用去离子水清洗;(2)配制总体积为80~100mL,其中无水乙醇、双(γ-三乙氧基硅基丙基)四硫化物和去离子水的体积比为20~50:1~3:79~47的溶液,同时加入SiO2纳米粒子,使溶液至pH为4~6,搅拌,超声波清洗器振荡;(3)将步骤(1)处理后的铝合金浸入步骤(2)所得溶液中浸泡;去离子水超声波清洗,真空干燥箱固化1~3小时。本发明专利技术成本低,制备工艺简单,所制备的自组装膜具有高阻抗、低腐蚀电流密度,能提高铝合金表面防腐蚀能力,且对环境和设备不造成污染。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及金属材料表面电化学腐蚀领域,特别是一种在铝合金表面具有耐腐蚀功能的掺杂SiO2纳米微粒自组装膜的制备方法。
技术介绍
铝及铝合金由于具有强度高、密度小、导电导热性强、力学性能优异、可加工性好等优点而广泛应用于化学工业、航空航天工业、汽车制造业、食品工业、电子、仪器仪表业以及海洋船舶工业等领域。但在实际应用过程中,铝合金就呈现出表面硬度较低、耐磨性及耐蚀性差等诸多问题,这在很大程度上限制了铝合金的应用范围。铝合金成分和热处理对铝合金性能的提高固然很大,但在许多场合还要求铝合金表面具有耐磨、耐腐蚀等特殊性能,而且大部分铝合金材料的失效大都是从表面开始的,因而提高材料的表面性能显得尤为重要。目前通过自组装技术在基体表面形成由化学键连接的具有一定取向、紧密排列的二维有序的单分子膜。该方法操作简单方便,无需复杂贵重的仪器,而且得到的自组装膜具有更强的稳定性和高耐蚀性
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种在铝合金表面具有耐腐蚀功能的掺杂SiO2纳米微粒自组装膜的制备方法。具体步骤为 (I)铝合金先经浓度为3(T60 g/L的NaOH溶液除去表面包铝层;随后依次用600#、1000#和1200#砂纸打磨至光滑,用分析纯丙酮和超声波清洗5 15分钟;铝合金随后再采用浓度为30 60 g/L的NaOH溶液在3(T70°C下碱洗1 10分钟,最后用去离子水清洗2 3次。(2)配制总体积为8(Tl00 mL,其中无水乙醇、双(Y-三乙氧基硅基丙基)四硫化物和去离子水的体积比为2(Γ50 Γ3 :79 47的溶液,同时加入2(Tl50 mg SiO2纳米粒子,滴加分析纯乙酸使溶液的pH为4飞,在2(T55°C下磁力搅拌f 3小时,超声波清洗器振荡f 5小时,所述双(Y-三乙氧基硅基丙基)四硫化物为工业级。(3)将步骤(I)处理后的铝合金浸入步骤(2)所得溶液中浸泡1(Γ40分钟后取出;去离子水超声波清洗以去除表面未反应的小分子和溶剂,8(T12(TC下真空干燥箱固化f 3小时后获得掺杂SiO2自组装膜。本专利技术成本低,制备工艺简单,所制备的自组装膜具有高阻抗、低腐蚀电流密度,在铝合金基体上结合力好,能很好的提高铝合金表面防腐蚀能力,且对环境和设备不造成污染。附图说明图1为本专利技术实施例制备的掺杂SiO2纳米微粒自组装膜的SEM图。具体实施例方式实施例 (I)铝合金先经浓度为40 g/L的NaOH溶液除去表面包铝层;随后依次用600#、1000#和1200#砂纸打磨至光滑,用分析纯丙酮和超声波清洗15分钟;铝合金随后再采用浓度为40 g/L的NaOH溶液在50°C下碱洗3分钟,最后用去离子水清洗3次。(2)配制总体积为100 mL,其中无水乙醇、双(Y-三乙氧基硅基丙基)四硫化物和去离子水的体积比为20 1 :79的溶液,同时加入60 mg SiO2纳米粒子,滴加分析纯乙酸使溶液的PH为4,在35 °C下磁力搅拌2小时,超声波清洗器振荡3小时,所述双(Y-三乙氧基娃基丙基)四硫化物为工业级。(3)将步骤(I)处理后的铝合金浸入步骤(2)所得溶液中浸泡30分钟后取出;去离子水超声波清洗以去除表面未反应的小分子和溶剂,100°c下真空干燥箱固化I小时后获得掺杂SiO2自组装膜。极化曲线是腐蚀科学中常用的电化学手段之一,是研究膜层、涂层、转化膜等覆盖金属电极腐蚀速率的有效工具。对自组装膜进行电化学耐蚀性能测试,采用三电极体系,3. 5%的NaCl为腐蚀介质,对其进行塔菲尔曲线扫描得到结果如表I。表1:样品在3. 5%(w)NaCl水溶液中的自腐蚀电位及腐蚀电流密度的对比本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在铝合金表面具有耐腐蚀功能的掺杂纳米微粒自组装膜的制备方法,包括对铝合金进行预处理,其特征在于具体步骤为:(1)铝合金先经浓度为30~60?g/L的NaOH溶液除去表面包铝层;随后依次用600#、1000#和1200#砂纸打磨至光滑,用分析纯丙酮和超声波清洗5~15分钟;铝合金随后再采用浓度为30~60?g/L的NaOH溶液在30~70℃下碱洗1~10分钟,最后用去离子水清洗2~3次;(2)配制总体积为80~100?mL,其中无水乙醇、双(γ?三乙氧基硅基丙基)四硫化物和去离子水的体积比为20~50:1~3:79~47的溶液,同时加入20~150?mg?SiO2纳米粒子,滴加分析纯乙酸使溶液的pH为4~6,在20~55℃下磁力搅拌1~3小时,超声波清洗器振荡1~5小时;所述双(γ?三乙氧基硅基丙基)四硫化物为工业级;(3)将步骤(1)处理后的铝合金浸入步骤(2)所得溶液中浸泡10~40分钟后取出;去离子水超声波清洗以去除表面未反应的小分子和溶剂,80~120℃下真空干燥箱固化1~3小时后获得掺杂SiO2自组装膜。

【技术特征摘要】
1.一种在铝合金表面具有耐腐蚀功能的掺杂纳米微粒自组装膜的制备方法,包括对铝合金进行预处理,其特征在于具体步骤为(1)铝合金先经浓度为3(T60g/L的NaOH溶液除去表面包铝层;随后依次用600#、 1000#和1200#砂纸打磨至光滑,用分析纯丙酮和超声波清洗5 15分钟;铝合金随后再采用浓度为30 60 g/L的NaOH溶液在3(T70°C下碱洗1 10分钟,最后用去离子水清洗2 3 次;(2)配制总体积为8(Tl00mL,其中无水乙醇、双(Y-三乙氧基硅基...

【专利技术属性】
技术研发人员:温玉清尚伟黄献寿
申请(专利权)人:桂林理工大学
类型:发明
国别省市:

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