[发明专利]一种镁合金表面硅铝复合溶胶涂层的制备方法

说明书

本发明公开了一种镁合金表面硅铝复合溶胶涂层的方法，属于材料表面改性技术领域。该方法具体步骤是：(1)配制镁合金前处理液：将硝酸钙、磷酸三钠加入一定量的蒸馏水中，加入硝酸强力搅拌使沉淀物溶解得到澄清的混合溶液，最后加入硝酸和氢氧化钠调节PH值；(2)镁合金前处理获得Ca‑P层：将镁合金砂纸打磨、超声清洗后，浸入上述前处理溶液中沉积Ca‑P层；(3)铝硅溶胶复合涂层的制备：将获得Ca‑P层后的镁合金浸入硅铝复合溶胶‑三甲基氧基硅烷混合溶液中，重复浸泡‑烘干1‑3次，然后固化获得。本发明的制备方法比较简单，所制备得到的硅铝溶胶复合涂层的降解速度低，带有该涂层的镁合金具有较好的耐腐蚀性。

技术领域

本发明属于材料表面改性技术领域，具体涉及一种镁合金表面硅铝复合溶胶涂层的制备方法。

背景技术

镁合金以其优良的性能，在工业以及医学领域都能发挥着其优越的性能。然而，由于镁的性质活泼，镁合金耐腐蚀性能差却是一项极大的弱点，很大程度上限制了镁合金的应用。就目前的技术来看提高镁合金的纯度或开发出高耐蚀性能的新型镁合金往往成本高且效果有限,而且镁合金防腐蚀的核心重点应该是改变镁合金与环境介质的界面，因此防止镁及镁合金腐蚀最有效、最简便的方法是对其进行表面涂层处理。表面涂层的经济环保，以及高效可行性得到了人们的广泛认同，表面涂层技术主要有化学转化、阳极氧化、微弧氧化、气相沉积、离子注入、化学镀及电镀以及溶胶-凝胶技术，而随着技术的发展，涂层的种类也在不断增加，复合涂层技术也被人们应用于镁合金的防腐，复合涂层是指两种或两种以上涂层作为镁合金保护涂层，复合涂层往往可以达到单一涂层无法达到保护效果。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中镁合金在使用时耐腐蚀性低，降解速度快的缺点，提供一种步骤简单的硅铝复合溶胶涂层的制备方法，制备出的复合涂层耐腐蚀性好。

本发明采用如下技术方案：一种镁合金表面制备铝硅溶胶复合涂层的方法，包括如下步骤：

(1)配置镁合金前处理液：将硝酸钙、磷酸三钠加入蒸馏水中，加入硝酸强力搅拌使沉淀物溶解得到澄清的混合溶液，最后加入硝酸和氢氧化钠调节PH值至3-4，得到前处理液。

所述硝酸钙的摩尔浓度为0.02-0.15mol/L，磷酸三钠的摩尔浓度为0.003-0.15mol/L。

(2)镁合金的前处理获得Ca-P层：取片状的镁合金首先采用砂纸打磨，超声清洗后浸入到步骤(1)得到的前处理液中浸泡15min-24h；将沉积后的镁合金清洗、烘干。

(3)铝硅溶胶复合涂层的制备：将等量的铝硅复合溶胶和三甲基氧基硅烷加入烧杯中，30℃中搅拌6小时，得到均匀的混合溶液；把步骤(2)前处理获得Ca-P层的镁合金试样放入上述混合溶液中浸泡，完全润湿之后取出放入电阻炉中烘干取出，然后重复进行浸泡、烘干三次；最后固化，得到具有铝硅溶胶复合涂层的镁合金。

进一步的，所述步骤(1)中的硝酸浓度为65-68％。

进一步的，所述步骤(1)中的氢氧化钠的浓度为1mol/L。

进一步的，所述步骤(3)中铝硅复合溶胶的固含量为20-30％，PH为3-4。

进一步的，所述步骤(3)中搅拌时采用用水浴加热的方式控制温度。

进一步的，所述步骤(3)烘干温度为60-80℃，烘干时间为15-30min。

进一步的，所述步骤(3)固化温度为120-220℃，固化时间为15-30min。

本发明科学原理：