[发明专利]镁及镁合金表面超疏水涂层的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及镁及其合金表面改性以及腐蚀防护领域。

背景技术

镁元素在地壳中含量丰富，镁及其合金具有低密度、高比强度，高本征阻尼及良好的铸造性，是非常理想的金属结构材料。但是镁本身非常活泼，化学性质极其不稳定，在使用过程中极易与周围环境发生相互作用而发生腐蚀破坏，这大大限制了镁及其合金能像铝合金那样能在实际生产生活中那样广泛应用。因此腐蚀问题一旦得到有效地控制，那么镁及其合金的应用前景将相当可观。可以通过表面改性对镁及其合金进行腐蚀防护，表面疏水化处理就是其中的一种。目前国内外关于镁表面疏水化处理的报道并不多，他们所应用的大多是两步法，处理时间特别长，一般需要几小时至几天，而且处理后的产品还存在耐蚀性能提高不够显著的问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有镁及镁合金超疏水化处理存在处理时间长以及耐蚀性能提高不够显著的问题，而提供镁及镁合金表面超疏水涂层的制备方法。

本发明的镁及镁合金表面超疏水涂层制备方法是按照以下步骤进行的：

一、将两块纯镁和两块镁合金试样打磨至1500#，浸入无水乙醇，超声清洗10min，室温晾干；

二、取0.01～0.1mol/L的Ca(NO₃)₂乙醇溶液，加入有机酸至有机酸的终浓度为0.001～0.2mol/L，得电解液；

三、将两块打磨至1500#的纯镁试样分别作为阴极和阳极，放入步骤二配置的电解液中，在直流电压为2～110V的条件下，电解5min～1h，即在阴极表面获得超疏水涂层；

四、将两块打磨至1500#的镁合金试样分别作为阴极和阳极，放入步骤二配置的电解液中，在直流电压为2～110V的条件下，电解5min～1h，即在阴极表面获得超疏水涂层。

本发明的镁及镁合金表面超疏水涂层制备方法是按照以下步骤进行的：

一、将两块纯镁和两块镁合金试样打磨至1500#，浸入无水乙醇，超声清洗10min，室温晾干；

二、取0.01～0.1mol/L的Ca(NO₃)₂乙醇溶液，加入有机酸至有机酸的终浓度为0.001～0.2mol/L，得电解液；

三、将两块打磨至1500#的纯镁试样分别作为阴极和阳极，放入步骤二配置的电解液中，在交变脉冲电压为2～110V的条件下，电解5min～1h，即在阴极和阳极表面均获得超疏水涂层；

四、将两块打磨至1500#的镁合金试样分别作为阴极和阳极，放入步骤二配置的电解液中，在交变脉冲电压为2～110V的条件下，电解5min～1h，即在阴极和阳极表面均获得超疏水涂层。

本发明包含以下有益效果：

本发明通过电化学沉积短时间，仅需要5min～1h，可以在镁及镁合金表面获得一层质量非常均匀的超疏水涂层，改善镁及镁合金表面与水溶液的润湿状态，进而显著提高镁及镁合金的耐蚀性。

本发明采用简单的电沉积的方法，工艺简单、所需时间较短。

附图说明

图1为实施例中纯镁表面沉积的超疏水涂层的低倍形貌图；

图2为实施例中纯镁表面沉积的超疏水涂层的高倍形貌图；

图3为实施例中纯镁表面沉积的超疏水涂层的静态接触角测量图；

图4为实施例中纯镁表面进行超疏水涂层处理前后的物相分析图，其中a曲线为处理后，b曲线为处理前，竖线对应的位置为豆蔻酸钙的衍射峰；

图5为实施例中纯镁表面进行超疏水涂层处理前后的极化曲线图，其中a曲线为处理后，b曲线为处理前。

具体实施方式

本发明技术方案不局限于以下所列举具体实施方式，还包括各具体实施方式间的任意组合。

具体实施方式一：本实施方式镁及镁合金表面超疏水涂层制备方法是按照以下步骤进行的：

一、将两块纯镁和两块镁合金试样打磨至1500#，浸入无水乙醇，超声清洗10min，室温晾干；

二、取0.01～0.1mol/L的Ca(NO₃)₂乙醇溶液，加入有机酸至有机酸的终浓度为0.001～0.2mol/L，得电解液；

三、将两块打磨至1500#的纯镁试样分别作为阴极和阳极，放入步骤二配置的电解液中，在直流电压为2～110V的条件下，电解5min～1h，即在阴极表面获得超疏水涂层；