[发明专利]一种掺杂乙酸钴的溶胶凝胶膜层及制备方法

权利要求书

1.一种掺杂乙酸钴的溶胶凝胶膜层，其特征在于，溶胶凝胶膜层的溶胶体系采用异丙醇锆和γ-环氧丙氧丙基三甲氧基硅烷作为前驱体，无水乙醇作为溶剂，乙酰乙酸乙酯作为催化剂，乙酸钴作为添加剂掺杂到溶胶体系中。

2.如权利要求1所述的掺杂乙酸钴的溶胶凝胶膜层，其特征在于，膜层完整、致密，可以为铝及铝合金提供一层物理屏障，阻滞腐蚀介质的进入，从而抑制了铝合金上腐蚀反应的发生，达到提高铝合金的耐蚀性能。

3.如权利要求1所述的掺杂乙酸钴的溶胶凝胶膜层，其特征在于，具有良好的稳定性和耐久性，可以为受到破坏的溶胶凝胶膜提供缓蚀作用，这种缓蚀性能可以减缓甚至抑制腐蚀介质对金属表面造成的损害。

4.一种制备如权利1-3所述的掺杂乙酸钴的溶胶凝胶膜层的制备方法，其特征在于，具体制备过程如下：

1)铝及铝合金的前处理

①打磨：采用砂纸打磨至800#；

②流动自来水洗；

③碱洗：氢氧化钠55g/L，50～60℃浸渍30s；

④热水洗后再流动自来水洗；

⑤出光：铬酸：110g/L；硝酸：45g/L；氢氟酸：22g/L；

⑥流动自来水洗。

2)溶胶的配制

①采用量筒量取1L无水乙醇作为溶剂备用；

②GTMS溶胶体系的配制：将60mL的GTMS缓慢倒入搅拌中的适量溶剂内，然后加入过量的去离子水，使GTMS充分水解；

③TPOZ溶胶体系的配制：采用乙酰乙酸乙酯为催化剂，首先将13mL的乙酰乙酸乙酯与适量溶剂充分搅拌，然后缓慢加入26.7mL的TPOZ；待混合均匀后，缓慢地将去离子水滴加其中，TPOZ与去离子水摩尔比为3∶1；

④上述两种溶胶体系分别置于室温下搅拌0.5h；

⑤混合上述两种溶胶体系，搅拌均匀；

⑥称量一定质量的乙酸钴，将其充分溶解在适量的溶剂中，然后倒入混合溶胶，配制成0.05～0.15wt.％浓度的掺杂乙酸钴溶胶体系；

⑦搅拌状态下向混合溶胶中添加剩余溶剂，封闭搅拌2h。

3)溶胶凝胶膜层的制备

①浸涂：将经过前处理的铝合金试样浸渍于配置好的溶胶体系中100s，然后以1mm/s的速度提取出来；

②表干：在空气中放置10min左右，再置于60℃下放置10min；

③重复①和②步骤，每组试样反复浸涂3次；

④固化与干燥：置于110℃下0.5h以使膜层完全干燥。

5.如权利4所述的掺杂乙酸钴的溶胶凝胶膜层的制备方法，其特征在于，乙酸钴的掺杂量为0.01～0.5wt.％，优选掺杂量为0.05～0.15wt.％。