[发明专利]一种金属表面抗腐蚀/散热/电磁屏蔽复合涂层制备方法

摘要

本发明提供了一种金属表面抗腐蚀/散热/电磁屏蔽复合涂层制备方法，首先采用nano‑Al₂O₃改性微弧氧化技术在功率元器件金属壳体表面制备一层耐腐蚀、高导热底层；将改进Hummers法制备的氧化石墨烯分散液涂覆于微弧氧化底层上，获得氧化石墨烯预置层；再用维生素C将微弧氧化底层上预置的氧化石墨烯层进行室温还原，制得功率元器件金属壳体表面微弧氧化/石墨烯复合涂层。该方法制备的复合涂层具有优异的性能：耐盐雾腐蚀大于1500h，热导率高，发射率大于0.8，散热降温效果达10～20％，静态接触角大于120°，电磁屏蔽效果大于50dB。本发明解决了海洋气候环境中使用的功率元器件金属(铝、镁、钛合金及其复合材料)壳体在服役过程中抗腐蚀性能差，散热效率低的问题。

主权项

1.一种金属表面抗腐蚀/散热/电磁屏蔽复合涂层制备方法，其特征在于，步骤一、将功率元器件金属表面依次用600、800、1000和1200#砂纸抛光，然后用丙酮、酒精分别超声清洗5～60min；步骤二、配制nano‑Al2O3改性微弧氧化电解液：将浓度g/L比为1:1:1:1～4:2:6:1的NaAlO2、NaOH、nano‑Al2O3和阴离子表面活性剂，机械搅拌均匀，制成微弧氧化电解液；步骤三、以电解槽的不锈钢板为阴极，以功率元器件金属壳体为阳极，用步骤二制备的微弧氧化电解液，然后以脉冲电源为电源，在电解槽两端外加300V～800V的电压，并在电压为300V～800V、温度低于50℃及搅拌的条件下，氧化反应5～100min，得到厚度为5～50μm的高热导致密的含Al2O3微弧氧化底层；步骤四、将改进Hummers法合成的氧化石墨烯分散到水溶液中，超声5～360min，得到浓度为0.05～10mg/ml的氧化石墨烯分散液；步骤五、将步骤四制备的氧化石墨烯分散液涂覆于步骤三制备的微弧氧化底层上，制得微弧氧化/氧化石墨烯复合涂层试样；步骤六、将步骤五制备的微弧氧化/氧化石墨烯复合涂层试样放入到浓度为0.05～10mol/L的维生素C溶液中，室温还原0.5～48h，制得微弧氧化/石墨烯复合涂层试样。