[发明专利]一种钢表面原位生长锌铝水滑石薄膜的制备方法

权利要求书

1.一种钢表面原位生长锌铝水滑石薄膜的制备方法，其特征在于，按照下述步骤进行制备：

步骤1，以Al为供铝剂，Al₂O₃为填充剂，NH₄Cl为活性剂进行混合，以得到渗铝剂，Al、Al₂O₃和NH₄Cl的质量比为(45—50)：(45—50)：(1—5)；

步骤2，将步骤1制备的渗铝剂填充渗铝罐底部，将钢片放入渗铝罐中，再倒入步骤1制备的渗铝剂以将钢片置于渗铝剂氛围中；

步骤3，将经过步骤2处理的渗铝罐密封后，自室温20—25摄氏度以5—10℃/min的升温速度升至500—700℃进行保温，再随炉冷却至室温20—25摄氏度，得到渗铝钢；

步骤4，将步骤3得到的渗铝钢置于混合溶液中并调节pH为6—9，密封后自室温20—25摄氏度以5—10℃/min的升温速度升至80—120℃进行水热保温，再随炉冷却至室温，混合溶液为硝酸锌和硝酸铵的水溶液，锌离子和硝酸铵为等摩尔比；

步骤5，将经过步骤4处理的渗铝钢置于钼酸钠水溶液中，在40—80摄氏度下进行保温，以在渗铝钢表面制备出钼酸根插层的锌铝水滑石薄膜。

2.根据权利要求1所述的一种钢表面原位生长锌铝水滑石薄膜的制备方法，其特征在于，在步骤1中，选择金属铝粉末，三氧化二铝粉末、氯化铵粉末作为原料，粒径为60—120目；Al、Al₂O₃和NH₄Cl的质量比为49：49：2。

3.根据权利要求1所述的一种钢表面原位生长锌铝水滑石薄膜的制备方法，其特征在于，在步骤2中，钢片为Q235钢片，大小为10mm×10mm×3mm；在渗铝罐底部的渗铝剂层厚3—6mm，在钢片表面的渗铝剂层厚5—10mm。

4.根据权利要求1所述的一种钢表面原位生长锌铝水滑石薄膜的制备方法，其特征在于，在步骤3中，保温温度为550—650摄氏度，时间为1—5小时，优选3—5小时。

5.根据权利要求1所述的一种钢表面原位生长锌铝水滑石薄膜的制备方法，其特征在于，在步骤4中，选择聚四氟内衬的高压反应釜为反应容器，真空干燥炉进行水热保温。

6.根据权利要求1所述的一种钢表面原位生长锌铝水滑石薄膜的制备方法，其特征在于，在步骤4中，锌离子和硝酸铵的浓度之和为0.05-0.10mol/L；进行水热保温的温度为100—120摄氏度，时间为10-16h。

7.根据权利要求1所述的一种钢表面原位生长锌铝水滑石薄膜的制备方法，其特征在于，在步骤4中，使用质量百分数5—10％的氨水进行pH的调节，pH为6.5-8.5。

8.根据权利要求1所述的一种钢表面原位生长锌铝水滑石薄膜的制备方法，其特征在于，在步骤5中，钼酸钠浓度为0.05-0.2mol/L，在60—80摄氏度下保温1—5小时，优选3—5小时。

9.根据权利要求1所述的一种钢表面原位生长锌铝水滑石薄膜的制备方法得到的表面原位生长锌铝水滑石薄膜的钢。

10.如权利要求1—8之一所述的一种钢表面原位生长锌铝水滑石薄膜的制备方法在提高钢材耐腐蚀性能中的应用。