[发明专利]一种在镁合金微弧氧化层表面制备导电防腐涂层的方法

说明书

本发明公开了一种在镁合金微弧氧化层表面制备导电防腐涂层的方法，1）将镁合金抛光至表面光亮，使用微弧氧化电解液对AZ91镁合金进行微弧氧化处理；（2）将Py单体和C₆H₅SO₃Na加入去离子水中或加入石墨烯悬浮液中，滴加氧化剂溶液，得到PPy导电材料或PPy/石墨烯导电复合材料；氧化剂为FeCl₃；（3）将步骤（2）的PPy导电材料或PPy/石墨烯复合材料、环氧树脂和聚酰胺固化剂溶于正丁醇中得到导电防腐涂料；（4）将步骤（3）导电防腐涂料的旋涂在步骤（1）的微弧氧化层表面，干燥，即得。本发明所得到的涂层既具有一定的导电能力，也具有一定的耐蚀能力。

技术领域

本发明属于镁合金表面导电防腐领域，具体涉及一种在镁合金微弧氧化层表面制备导电防腐涂层的方法。

背景技术

镁元素作为地壳中第八大丰富元素，其合金由于其重量轻，强度重量比高，良好的生物的相容性等优点在车辆、航天、生物和电子产品领域内备受关注。但是，由于其标准电势电位大概在-2.363V，在大气环境下随着时间的延长，会发生腐蚀现象，造成产品的时效从而限制了其的大量使用。因此，对镁合金进行表面处理增强其耐蚀能力是很有必要的。

微弧氧化属于阳极氧化，通过局部施加高压从而在镁合金表面原位生成其氧化物陶瓷层，与基体的结合能力良好，是现在运用较多的表面处理方式。但是由于在施加高压的环境中，由于弧光放电效应和气体溢出，在陶瓷层上会不可避免的生成微孔，这些微孔可以为腐蚀产物提供通道，从而会加快基体腐蚀，对基体没有形成长期有效的保护，加上这些年来在军工的军用雷达等电子设备外壳减重开始大量使用镁合金，但是微弧氧化层是绝缘的，在使用过程中无法释放聚集的电子，容易造成静电放电现象从而损坏仪器，所以需要在MAO表面制备一层具有一定导电能力的涂层。

发明内容

本发明的目的在于提供一种在镁合金微弧氧化层表面制备导电防腐涂层的方法，此方法有着简单和成本较低等优点。

本发明提供了一种在镁合金微弧氧化层表面制备导电防腐涂层的方法，包括如下步骤：

（1）将镁合金抛光至表面光亮，使用微弧氧化电解液对AZ91镁合金进行微弧氧化处理；

（2）将 Py单体和 C₆H₅SO₃Na加入去离子水中或加入石墨烯悬浮液中，滴加氧化剂溶液，得到PPy导电材料或PPy/石墨烯导电复合材料；氧化剂为FeCl₃，Py：C₆H₅SO₃Na：FeCl₃摩尔比为（1~1.5）:（0.5~0.75）:（2~2.5），石墨烯的加入量为Py的10-20wt%；

（3）将1~2重量份步骤（2）的PPy导电材料或PPy/石墨烯复合材料、10-15重量份环氧树脂和4-6重量份聚酰胺固化剂溶于6-10重量份正丁醇中得到导电防腐涂料；

（4）将步骤（3）导电防腐涂料的旋涂在步骤（1）的微弧氧化层表面，干燥，即得。

进一步地，微弧氧化电解液由硅酸钠、氢氧化钠和去离子水组成，微弧氧化电解液中硅酸钠浓度为25~35 g/L，氢氧化钠浓度为1~3 g/L组成，具体地，微弧氧化电解液中硅酸钠浓度为30 g/L，氢氧化钠浓度为2 g/L组成。微弧氧化处理时，镁合金试样作为阳极，不锈钢作为阴极，在250 V恒压模式下处理10 min~20 min即得到微弧氧化层。

进一步地，所述步骤（2）的具体过程为：

S1、将1-1.5 g石墨烯分散在250 mL~300 mL去离子水中超声30-60 min得到石墨烯悬浮液，

S2、将0.1 mol-0.15 mol的Py单体和0.05 mol-0.075 mol的C₆H₅SO₃Na加入到石墨烯悬浮液或者和石墨烯悬浮液同体积的去离子水中，搅拌20 min~40 min，