[发明专利]一种超疏水微弧氧化复合膜的制备方法

说明书

本发明公开了一种超疏水微弧氧化复合膜的制备方法，其特征在于包括有以下步骤：(1)预处理：对金属试样进行抛光、清洗后备用；(2)微弧氧化：对金属试样进行微弧氧化处理，在金属试样表面形成微弧氧化膜；(3)封孔：将金属试样浸没在PTFE乳液中，进行分阶段电泳镀膜，在微弧氧化膜的表面沉积PTFE层从而形成微弧氧化复合膜；(4)超疏水处理：将金属试样烧结后、洗净、烘干后使用激光刻蚀技术在PTFE层的表面构建微纳米粗糙结构，制得所需的超疏水微弧氧化复合膜。与现有技术相比，本发明制得的超疏水微弧氧化复合膜耐蚀性能优良。

技术领域

本发明涉及金属防腐技术领域，具体指一种超疏水微弧氧化复合膜的制备方法。

背景技术

随着社会的不断发展，以镁、铝合金为首的阀金属因其密度小、强度高、弹性模量大，在汽车制造、航天航空、计算机、通讯、家用电器中获得了越来越广泛的应用。但镁和铝的标准电极电位低，极易发生氧化和电化学腐蚀，这种活泼的化学特性，严重限制了它们在各领域的应用。

采用表面处理技术在阀金属表面施加保护层，是解决其防腐问题最有效的方法。其中阳极氧化、化学转化膜、微弧氧化、化学镀、电镀、热喷涂等提升镁合金耐蚀性的方法均有较多应用，其中微弧氧化是一种新兴的较为方便、且效果较好的一种处理方式。但微弧氧化处理后，氧化层表面有很多类似于“火山状”的微孔，为腐蚀液及空气中其它杂质离子的侵入提供了通道，不利于基体的防护。

为进一步提高微弧氧化膜的防护性能，除了通过合理的优化工艺参数获得致密的氧化层以外，有必要采用渗透性好、且在服役环境中化学性能稳定的物质对膜层进行封孔、改性处理。如专利申请号为CN201810704231.9(公布号为CN108950649A)的发明专利《一种镁/镁合金表面微弧氧化水浴封孔复合涂层的制备方法》先利用微弧氧化的方法在镁/镁合金表面沉积陶瓷氧化膜，再在陶瓷氧化膜上生长具有纳米片状结构的氢氧化镁涂层，相对于微米尺度的片层结构对细胞生长更有益，利用乙二胺四乙酸钠优异的分子识别功能对微弧氧化多孔涂层进行封堵，所制备的微弧氧化水浴封孔复合涂层具有良好的耐蚀性能，制备工艺简单，低温下就可实现，能耗低。

但是传统的封孔处理后，微弧氧化膜表面的形貌与封孔前类似，为宏观的粗糙结构，一般不具备疏水性，耐蚀性能仍不够。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的现状，提供一种耐蚀性能优良的超疏水微弧氧化复合膜的制备方法。

本发明解决术问题所采用的技术方案为：一种超疏水微弧氧化复合膜的制备方法，其特征在于包括有以下步骤：

(1)预处理：对金属试样进行抛光、清洗后备用；

(2)微弧氧化：在不锈钢电解槽中加入微弧氧化电解液，将步骤(1)预处理后的金属试样浸没在微弧氧化电解液中，以金属试样为阳极，以不锈钢电解槽作为阴极，使用脉冲电流进行微弧氧化处理，在金属试样表面形成微弧氧化膜；

(3)封孔：

3.1、将步骤(2)制得的微弧氧化处理后的金属试样进行打磨以去掉微弧氧化膜的氧化层，然后清洗、干燥后备用；

3.2、配制浓度为0.5～2wt％的原硅酸钠水溶液，使用质量比为5～10：1的原硅酸钠水溶液和分散剂作为稀释剂，将固含量为35～50％的PTFE乳液稀释成固含量为5～20％的PTFE乳液备用；

3.3、在反应釜中加入步骤3.2稀释后的PTFE乳液，然后将反应釜置于可控温的水浴槽中，将步骤3.1处理后的金属试样浸没在PTFE乳液中，在金属试样和反应釜两端施加直流电流，进行分阶段电泳镀膜，在微弧氧化膜的表面沉积PTFE层从而形成微弧氧化复合膜；

其中，分阶段电泳镀膜的工艺参数如下：第一阶段电压为20～60V，处理时间为20～80s；第二阶段电压为50～90V，处理时间为10～40s；第三阶段电压为80～100V，处理时间为5～30s；