[发明专利]一种镁合金表面耐腐蚀自修复涂层的制备方法

说明书

一种镁合金表面耐腐蚀自修复涂层的制备方法包括如下步骤：步骤一：预处理；步骤二：微弧氧化膜的制备；步骤三：微弧氧化膜的微孔中负载水滑石；步骤四：制备高分子涂覆层；步骤五：将步骤四制得的高分子涂覆层涂覆在步骤三所制得的镁合金表面，固化干燥后即得到镁合金表面耐腐蚀自修复涂层。本发明公开的镁合金表面耐腐蚀自修复涂层，微弧氧化膜的微孔中负载的水滑石具有致密性，能够很好的对微弧氧化膜进行封孔，并且水滑石具有插层结构，可以吸收和限制腐蚀性氯离子，能够有效提高镁合金表面耐腐蚀自修复涂层的自修复性能。

技术领域

本发明属于材料表面处理技术，涉及一种镁合金表面耐腐蚀自修复涂层的制备方法。

背景技术

镁元素在地壳上储量第八，约占地壳质量的2.35％，在能够作为结构材料的金属中含量排第三，每立方米海水中约含有1.3kg镁，因此镁资源可谓取之不尽，而且可以进行高标准化提取。镁合金的密度约为1.8g.cm^-3，是最轻的结构金属材料，具有密度小、比强度高、热导率高、良好的减震能力、尺寸稳定性和电磁屏蔽性优异等特点，在交通运输(发动机、轮毂、变速箱、座椅、仪表盘、转向管柱等)、航空航天(发动机零部件、螺旋桨、齿轮箱、支架结构)以及电子器件(手机、电脑、电视、相机等)等领域应用广泛。同时，镁合金具有很好的生物相容性、生物活性和可降解能力，是极具前景的生物医用材料。

镁合金在使用了合理的涂层后，正常环境下，抗蚀能力可以和钢材媲美。但镁合金部件在服役过程中，表面的防护涂层不可避免发生老化或遭到破坏，此时腐蚀就会从涂层破坏处萌生，进而导致涂层的起泡与脱落。因此需要开发自修复涂层来抑制涂层破坏处裸露金属的腐蚀。

专利CN109680318B公开一种基于磷酸盐的镁合金表面耐腐蚀自修复涂层的制备方法，该方法包括如下步骤：(1)配置电解液：按生长氧化层的镁合金种类及所需要氧化层的成分种类配置微弧氧化电解液；(2)生成微弧氧化膜：将需要生长氧化膜的金属基体作为阳极，石墨板作为阴极，置于步骤(1)得到的微弧氧化电解液中；根据需要生长氧化层的金属基体工件大小，调节阴阳两极的间距在10-1000mm；所述微弧氧化采用直流脉冲电源，选择恒压或者恒流模式，恒流模式电流密度为1-10A/dm²，恒压模式下输出电压为200-600V，调控脉冲频率为50-5000Hz，脉冲占空比为10％-70％；(3)制备自修复层：按自修复层的成分种类配置磷酸盐溶液，所述磷酸盐溶液包括磷酸盐和缓蚀剂，pH值在3-6，磷酸盐浓度为30-120g/L；将步骤(2)制得有微弧氧化膜的镁合金浸泡在磷酸盐溶液中通过沉积反应制备膜层，制备时的温度为30-90℃，制备时间为10min-180min。该方法使用磷酸镁为沉积层，磷酸盐为pH缓冲剂，然而由于它的pH缓冲作用，缓释能力在较低或者较高pH时才明显，还会阻碍中性偏碱性环境下才能发生的缓蚀作用。

发明内容

针对现有技术问题，本发明旨在提供一种镁合金表面耐腐蚀自修复涂层的制备方法。解决了现有技术中镁合金及其合金耐蚀性能较差及传统表面处理技术提供的腐蚀防护作用有限的问题。

为解决上述问题，本发明主要是通过以下技术方案实现的：

一种镁合金表面耐腐蚀自修复涂层的制备方法包括如下步骤：

步骤一：预处理，将镁合金基体依次用400#、800#、1200#和2000#的砂纸打磨，除去试样表面的氧化层和油脂等后，再将试样用去离子水冲洗干净；干燥，得到预处理后的镁合金。

步骤二：微弧氧化膜的制备：采用微弧氧化法，在镁合金表面制备具有微孔结构的微弧氧化膜，并用去离子水淋洗，晾干。