[发明专利]一种镁合金超疏水自清洁耐腐蚀表面的制备方法

权利要求书

1.一种镁合金基体上仿生超疏水表面的制备方法，其特征在于：

步骤一，首先分别用去离子水和丙酮处理预磨的镁合金基底；

步骤二，随后对镁合金基底依次进行碱洗，酸洗，活化处理；

步骤三，再将镁合金基底浸泡在化学镀镍溶液中，使镁合金基底表面预镀出一层镀镍层；

步骤四，随后将镁合金基底放置在电化学镀镍装置中，进行电化学镀镍处理，通过化学镀镍和电镀镍过程，使基底在表面上形成微纳米尺度的双层分级结构；

步骤五，最后，电镀镍完成后，将处理后的镁合金基底放入硬脂酸乙醇溶液中进行修饰，使其表面形成类蜡质晶体性质的低表面能薄膜，使其具有类荷叶表面双层微纳米结构，并呈现典型荷叶效应的超疏水自清洁性。

2.根据权利要求1所述的一种镁合金基体上仿生超疏水表面的制备方法，其特征在于：

所述碱洗处理，其工艺为对镁合金基底表面进行碱性除油，为下一步处理做预处理，其碱洗溶液的主要浓度组成为45-50g/L NaOH和8-12g/L Na₃PO₄·12H₂O的混合溶液，碱性温度为65℃，处理时间为10min。

3.根据权利要求1或2所述的一种镁合金基体上仿生超疏水表面的制备方法，其特征在于：

所述酸洗处理，其工艺为去除镁合金基底表面氧化层，其酸洗溶液的主要浓度组成为120-130g/L CrO₃和80-100mL/L HNO₃(70％V/V)的混合溶液，酸洗在室温条件下进行，处理时间为30-40s。

4.根据权利要求1所述的一种镁合金基体上仿生超疏水表面的制备方法，其特征在于：

所述活化处理，其工艺为下一步的化学镀进行前期处理，其活化溶液的主要浓度组成为包含320-360ml/L HF(40％V/V)的水溶液，活化在室温条件下进行，活化时间为6-10min。

5.根据权利要求1所述的一种镁合金基体上仿生超疏水表面的制备方法，其特征在于：

所说的化学镀镍溶液，化学镀会影响试样表面的形貌特征和下一步电镀镍镀层的质量，其化学镀镍溶液的主要浓度组成为包含12-18g/L NiSO₄·6H₂O，18-20g/L C₆H₈O₇·H₂O，20-30g/L NaH₂PO₂·H₂O，40-42mL/L NH₃·H₂O，16-20ml/L HF(40％V/V)，10-12g/L NH₄NF₂，0.5-1.0mg/L硫脲(CN₂H₄S)，溶液的pH维持在5.5-6.5，化学镀温度为85℃，处理时间为60min，通过化学镀在镁合金表面形成一层平整的镀镍层。对于不同的浓度的电镀试样，化学镀的溶液组成是一致的。

6.根据权利要求1所述的一种镁合金基体上仿生超疏水表面的制备方法，其特征在于：

所述电镀镍溶液，电镀液主要成分为NiCl₂·6H₂O和H₃BO₃，电镀液温度保持在55℃，通过调控NiCl₂·6H₂O的浓度和电镀时间实现表面微纳米尺度双层分级结构的控制，通过电沉积镀镍处理，在化学镀层上形成微纳米的双层结构。

7.根据权利要求1所述的一种镁合金基体上仿生超疏水表面的制备方法，其特征在于：

所说的修饰液，修饰液成分为含有0.01mol硬脂酸的乙醇溶液，温度为室温，时间为60min，在双层结构的镁合金表面形成一层低能的表面薄膜。

8.根据权利要求1所述的一种镁合金基体上仿生超疏水表面的制备方法，其特征在于：

典型生物超疏水表面特征，其主要是荷叶、玫瑰花瓣和万寿菊等植物叶表的微纳米尺度双层分级结构，根据生物学特性，制备具有荷叶自清洁的超疏水表面。