[发明专利]一种复合涂层高强钢及其制备方法

权利要求书

1.一种复合涂层高强钢的制备方法，包括以下步骤：

(1)将高强钢置于ZnSO₄电解液中，采用恒电流电沉积法在所述高强钢的表面制备锌镀层，得到镀锌高强钢；

(2)将SiO₂-石墨烯纳米颗粒与环氧树脂混合，得到SiO₂-石墨烯纳米涂料；

(3)将环氧树脂与所述步骤(2)中SiO₂-石墨烯纳米涂料涂覆在所述步骤(1)中镀锌高强钢的表面，然后进行热处理，得到复合涂层高强钢；

所述步骤(1)和步骤(2)没有时间顺序限制；

所述步骤(1)的ZnSO₄电解液中ZnSO₄的浓度为20～30g/L，所述ZnSO₄电解液的pH值为2～10；

所述恒电流电沉积法的操作条件为：电流密度为13～17A/dm²，电沉积的温度为25～35℃，电沉积的时间为25～50min；

所述步骤(2)中SiO₂-石墨烯纳米颗粒的粒度为20～50nm，制备方法包括以下步骤：

将纳米石墨烯与硫酸、高锰酸钾混合，在超声条件下进行氧化反应，球磨后得到纳米氧化石墨烯；所述氧化反应的温度为20～30℃，时间为3～6h；

将所述纳米氧化石墨烯与硅源、双氧水和盐酸混合，进行液相反应，得到SiO₂-石墨烯材料；所述硅源包括SiO₂-硅溶胶或纳米SiO₂颗粒；所述液相反应的温度为30～60℃，时间为2～5h；

将所述SiO₂-石墨烯材料依次进行球磨和干燥，得到SiO₂-石墨烯纳米颗粒；

所述步骤(3)中环氧树脂的涂覆量为5～10g/cm²；所述SiO₂-石墨烯纳米涂料的涂覆量为25～55g/cm²；

所述热处理包括依次进行的第一热处理和第二热处理；所述第一热处理的温度为55～65℃，时间为50～70min；所述第二热处理的温度为110～130℃，时间为160～200min。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中高强钢为100HLES钢。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中SiO₂-石墨烯纳米涂料中SiO₂-石墨烯纳米颗粒的含量为3～7wt.％。

4.权利要求1～3任一项所述制备方法制备得到的复合涂层高强钢，包括高强钢、电沉积在所述高强钢表面的锌镀层和涂覆在所述锌镀层表面的纳米涂层。

5.根据权利要求4所述的复合涂层高强钢，其特征在于，所述锌镀层的厚度为10～50μm；所述纳米涂层的厚度为0.8～1.2mm。