[发明专利]一种镁合金表面无氟超疏水Zn-MOF复合涂层及其制备方法

权利要求书

1.一种镁合金表面无氟超疏水Zn-MOF复合涂层，其特征在于：该镁合金表面无氟超疏水Zn-MOF复合涂层，采用微弧氧化法、同源金属氧化物诱导法、自组装法相结合，包括依次附着于镁合金表面的微弧氧化层、Zn-MOF层以及硬脂酸层，Zn-MOF具体为ZIF-8。

2.一种如权利要求1所述的镁合金表面无氟超疏水Zn-MOF复合涂层的制备方法，其特征在于具体步骤为：

（1）镁合金前处理

将镁合金基体依次采用180#、600#、1000#和1500#的金相砂纸进行打磨抛光，清洗，干燥；随后在60~80 ℃下，置于碱性除油液中1~5 min，接着使用乙醇溶液和去离子水分别进行10~15 min的超声清洗，干燥获得处理后的镁合金；所用碱性除油液组成为：15~20 g/LNaOH、30~40 g/L Na₂CO₃和15~20 g/L Na₃PO₄；

（2）微弧氧化处理

在室温下，将步骤（1）获得的处理后的镁合金作为阳极，采用不锈钢片为阴极，置于微弧氧化溶液中采用脉冲电压进行微弧氧化处理，获得微弧氧化处理镁合金载体；设定电参数为：频率50~200 Hz，占空比30~50 %，终止电压180~220 V，微弧氧化时间30~40 min；所用微弧氧化溶液组成为：10~15 g/L NaOH、5~10 g/L Na₂SiO₃、5~10 g/L NaF、4~6 g/LNa₂B₄O₇、1~5 g/L Na₂WO₄、3~5 mL/L C₃H₈O₃和3~5 mL/L C₆H₁₅NO₃；

（3）Zn-MOF涂层制备

①按照六水合硝酸锌:甲酸钠:2-甲基咪唑:甲醇的摩尔比为1:1:1.5:374配置混合溶液，并在室温下超声分散10~20 min后转移到聚四氟乙烯内衬反应釜中，同时将步骤（2）获得的微弧氧化处理镁合金载体垂直吊于聚四氟乙烯内衬反应釜内，在80~120 ℃下恒温合成反应2~6 h，反应结束后在空气中自然冷却至室温，取出镁合金载体用去离子水冲洗5~10次，50 ℃干燥后待用；

②称取质量为0.49~0.89 g的2-甲基咪唑混合于30 mL的甲醇中，在室温下超声10~20min至溶解，然后将所得溶液转移至聚四氟乙烯内衬反应釜中，同时将①获得的镁合金载体垂直吊于聚四氟乙烯内衬反应釜中，80~120 ℃下恒温反应12~20 h，反应结束后于空气中冷却至室温，取出用去离子水清洗5~10次，50 ℃干燥，获得附有微弧氧化层和Zn-MOF层的镁合金载体；

（4）复合涂层制备

将步骤（3）获得的附有微弧氧化层和Zn-MOF层的镁合金载体置于0.1 mol/L的硬脂酸乙醇溶液中自组装90~120 min，然后用去离子水清洗5~10次，50 ℃干燥2~4 h，即得到镁合金表面无氟超疏水Zn-MOF复合涂层。