[发明专利]一种复合涂层高强钢及其制备方法

摘要

本发明提供了一种复合涂层高强钢的制备方法，本发明将金属镀层与有机涂层有效结合，提高了所得复合涂层高强钢的耐蚀性，进而能够增加其服役时间。采用本发明提供的方法制备得到的复合涂层高强钢，复合涂层孔洞及裂纹少，表面光滑完整；且SiO₂‑石墨烯纳米颗粒成分分布均匀，与高强钢基体结合力大，能够有效提高复合涂层高强钢的耐蚀性，适用于海洋环境下的恶劣条件。实施例的实验结果表明，本发明提供的纳米涂层高强钢的平均腐蚀电流密度为0.22～0.38μA/cm²，平均腐蚀电位为‑0.052～‑0.084V。

主权项

1.一种复合涂层高强钢的制备方法，包括以下步骤：(1)将高强钢置于ZnSO₄电解液中，采用恒电流电沉积法在所述高强钢的表面制备锌镀层，得到镀锌高强钢；(2)将SiO₂‑石墨烯纳米颗粒与环氧树脂混合，得到SiO₂‑石墨烯纳米涂料；(3)将环氧树脂与所述步骤(2)中SiO₂‑石墨烯纳米涂料涂覆在所述步骤(1)中镀锌高强钢的表面，然后进行热处理，得到复合涂层高强钢；所述步骤(1)和步骤(2)没有时间顺序限制；所述步骤(1)的ZnSO₄电解液中ZnSO₄的浓度为20～30g/L，所述ZnSO₄电解液的pH值为2～10；所述恒电流电沉积法的操作条件为：电流密度为13～17A/dm²，电沉积的温度为25～35℃，电沉积的时间为25～50min；所述步骤(2)中SiO₂‑石墨烯纳米颗粒的粒度为20～50nm，制备方法包括以下步骤：将纳米石墨烯与硫酸、高锰酸钾混合，在超声条件下进行氧化反应，球磨后得到纳米氧化石墨烯；所述氧化反应的温度为20～30℃，时间为3～6h；将所述纳米氧化石墨烯与硅源、双氧水和盐酸混合，进行液相反应，得到SiO₂‑石墨烯材料；所述硅源包括SiO₂‑硅溶胶或纳米SiO₂颗粒；所述液相反应的温度为30～60℃，时间为2～5h；将所述SiO₂‑石墨烯材料依次进行球磨和干燥，得到SiO₂‑石墨烯纳米颗粒；所述步骤(3)中环氧树脂的涂覆量为5～10g/cm²；所述SiO₂‑石墨烯纳米涂料的涂覆量为25～55g/cm²；所述热处理包括依次进行的第一热处理和第二热处理；所述第一热处理的温度为55～65℃，时间为50～70min；所述第二热处理的温度为110～130℃，时间为160～200min。