[发明专利]一种在镁合金表面一步合成双层复合膜的方法及得到的镁合金材料

说明书

本发明属于镁合金表面处理技术领域，具体涉及一种在镁合金表面一步合成双层复合膜的方法及得到的镁合金材料。该方法包括以下步骤：1)对镁合金进行预处理，得到表面洁净的镁合金；2)将步骤1)得到的所述镁合金浸入表面处理液中，并加热进行水热反应，反应完后对镁合金进行清洗和烘干，得到具有致密的Mg(OH)subgt;2/subgt;底部膜和具有多孔支撑状微结构的Ksubgt;2/subgt;Alsubgt;2/subgt;Sisubgt;4/subgt;Osubgt;12/subgt;·xHsubgt;2/subgt;O上部膜的镁合金样品；3)将步骤2)得到的所述镁合金样品浸入硬脂酸的乙醇的溶液中进行改性处理，然后取出清洗并烘干，得到具有硬脂酸改性的双层复合膜的镁合金，其具有优异的耐蚀性和稳定的疏水性。

技术领域

本发明属于镁合金表面处理技术领域，具体涉及一种在镁合金表面一步合成双层复合膜的方法及得到的镁合金材料。

背景技术

镁合金作为一种可降解的绿色环保材料，同时还具有密度小、强度高、延展性强等优秀的力学性能，被广泛应用于医疗、汽车行业以及航空航天等领域。但镁合金的耐腐蚀性能较差，在实际应用中极易受到腐蚀，为了提高其耐蚀性能，提出了许多处理方法，包括转化涂层，表面改性和化学抑制等。其中，转化涂层法作为最经济有效且实用的方法受到广泛关注。

为了获得制备过程简单环保，具有优异腐蚀防护性能，且造价低廉的镁合金耐蚀涂层，近年来，人们不断的优化和改善制备方法。沸石具有吸附性、离子交换性、耐酸碱性和耐高温等优质特性，常作为填料来增强制备涂层的耐蚀性，目前涉及的方法包括涂层法，溶胶-凝胶法，浸涂法，热压法，和电沉积法。但受制于制备方法的局限性，以上方法制备的样品往往会面临涂层附着性能差，涂层覆盖不全面，制备过程复杂或腐蚀防护效果提升有限等问题。Calabrese等人以沸石为填充，在镁合金表面制备了硅烷溶胶-凝胶涂层，随着沸石填充量的增加，虽然涂层的耐蚀性会逐渐增强，但涂层的附着性能会因此变差。Rotella等人在碱性预处理后的镁合金表面以沸石为填料，通过浸涂法制备了附着性能较好且厚度可控的涂层，最高覆盖率达到了97％，但相较于镁合金，其腐蚀改善效率仅提高了8倍，腐蚀防护性能提升有限。除此之外，Banerjee等人使用四丙基氢氧化铵(TPAOH)和结构导向剂(SDA)，通过原位结晶技术在AZ91D镁合金表面形成了均匀的沸石膜，但制备样品的腐蚀电流密度相较于裸镁合金基体仅提高了1个数量级，且制备过程繁复，使用的药品较为昂贵，限制了实际应用。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明提供了一种在镁合金表面一步合成双层复合膜的方法及得到的镁合金材料。

本发明所提供的技术方案如下：

一种在镁合金表面一步合成双层复合膜的方法

一种在镁合金表面一步合成双层复合膜的方法，包括以下步骤：

1)对镁合金进行预处理，得到表面洁净的镁合金；

2)将步骤1)得到的所述镁合金浸入表面处理液中，并加热进行水热反应，反应完后对镁合金进行清洗和烘干，得到具有致密的Mg(OH)₂底部膜和具有多孔支撑状微结构的K₂Al₂Si₄O₁₂·xH₂O上部膜的镁合金样品，x为3-12，下文简记为M-Z/CH；

3)将步骤2)得到的所述镁合金样品浸入硬脂酸的乙醇的溶液中进行改性处理，然后取出清洗并烘干，得到具有硬脂酸改性的双层复合膜的镁合金，下文简记为M-Z/CH@SA；

其中，步骤2)中：