[发明专利]在铝合金表面制备耐腐蚀超疏水膜层的方法

说明书

本发明公开了一种在铝合金表面制备耐腐蚀超疏水膜层的方法，该方法首先用去离子水和乙醇在超声波清洗仪器中依次对预磨的铝合金基体进行清洗；对铝合金基体进行电解抛光、阳极氧化、扩孔处理；将基体放置在电化学镀镍液中，使基体表面获得凸包状织构，随后将基体放置在电化学镀钴装置中，进行电化学镀钴处理，通过以上步骤的处理，主要通过阳极氧化和电化学沉积相结合在基体表面构建花瓣状微纳米粗糙结构。最后将处理后的基体放入氟硅烷乙醇溶液中浸泡修饰降低其表面自由能，使铝合金表面获得耐腐蚀超疏水膜层，有效的提高了铝合金的耐蚀性。

技术领域

本发明属于金属材料表面改性及防腐蚀技术领域，涉及一种耐腐蚀超疏水膜层的制备方法，尤其涉及一种在铝合金表面制备耐腐蚀超疏水膜层的方法。

背景技术

铝及其铝合金是工业上主要的结构用材，产量和用量仅次于钢铁。铝合金具有优良的导电热性、可加工性、抗腐蚀性和较高的强度，这使得它能够广泛适用于的众多的工业领域中，成为航空航天、汽车船舶、电子机械等领域优选的金属材料。

但是铝及铝合金在使用过程中同样不可避免遭到腐蚀介质的影响而产生腐蚀，常见的铝腐蚀类型有：点蚀、剥蚀、晶间腐蚀等。铝合金的腐蚀极大的降低了铝合金构件的使用寿命，限制了铝合金在工业上的应用，因而研究稳定且保护性能良好的铝合金防护方法具有重大意义。

超疏水表面由于其天然的憎水功能在金属表面防腐上有着重要的研究价值。近年来超疏水涂层被逐渐应用于各种工业材料的防腐，超疏水涂层的防腐机理是在材料和腐蚀液之间形成一个空气层，空气层可以有效隔绝腐蚀性离子的传递，阻止腐蚀反应的发生。在金属表面构建超疏水涂层是一种拥有巨大潜力的可提高材料防腐性能的方法。

现今，构建超疏水性表面的方法有溶胶-凝胶法，化学气相沉积法，模板法，水热合成法，等离子体刻蚀法和静电纺丝法等。然而，这些方法大多存在制备过程复杂、持续时间长、可扩展性差以及不能大面积实施的问题，从而严重制约了在实际生产中的应用。因此，采用简单易操作、可重复性好且成本低廉的制备方法具有非常重要的意义。

发明内容

发明目的：为了解决背景技术中存在的上述技术问题，本发明提供了一种提高铝合金基体的耐蚀性、制备方法简单以及处理过程易于实现的在铝合金表面制备耐腐蚀超疏水膜层的方法。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种在铝合金表面制备耐腐蚀超疏水膜层的方法，该在铝合金表面制备耐腐蚀超疏水膜层的方法包括以下步骤：

1)依次用去离子水和乙醇在超声波清洗仪器中处理预磨的铝合金基体；

2)对经过步骤1)处理的铝合金基体依次进行电解抛光处理、阳极氧化处理以及扩孔处理；

3)将经过步骤2)处理的铝合金基体放置在电化学镀镍溶液中，使铝合金基体表面获得凸包状织构；

4)将经过步骤3)处理的铝合金基体放置在电化学镀钴溶液中，进行电化学镀钴处理，使铝合金基体表面形成微纳米尺度的双层分级结构；

5)将经过步骤4)处理的处理后的铝合金基体放入FAS乙醇溶液中进行修饰，使铝合金基体表面形成低表面能薄膜，使其具有分级粗糙结构的超疏水膜层。

作为优选，本发明所采用的步骤2)中电解抛光处理的具体实现方式是：将铝合金基体置于抛光液中进行电解抛光处理，所述抛光液是由体积分数是40％的无水乙醇以及体积分数是60％的磷酸混合而成，所述电解抛光处理时的电流密度是200mA/cm²，工作时间为5min。

作为优选，本发明所采用的步骤2)中阳极氧化处理的具体实现方式是：将完成电解抛光处理后的铝合金基体置于阳极氧化液中进行阳极氧化处理，所述阳极氧化液是300g/L的磷酸；所述阳极氧化处理的工作温度是20℃；所述阳极氧化处理的电源是恒压60V，工作时间为15min。