[发明专利]一种以镁/镁合金为基体的多涂层复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种以镁/镁合金为基体的多涂层复合材料的制备方法，其特征在于，多涂层复合材料为层状结构，由里至外依次为镁/镁合金基体、微弧氧化膜涂层、强正电前驱体涂层和混合涂层，所述混合涂层又包括五个分层，各分层依次层叠，下一分层涂覆在上一分层之上，各所述分层均为改性二氧化锡涂层、显负电聚电解质涂层的复合结构，其中，改性二氧化锡涂层涂覆在与其对应的显负电聚电解质涂层之上；

所述改性二氧化锡涂层为晶态涂层；

所述混合涂层的总厚度为3～5μm；

该方法包括如下步骤：

步骤一，打磨处理步骤：将镁/镁合金坯料进行打磨至表面无明显划痕，用有机溶剂或去离子水清洗干净、用风吹干；之后，再将处理后的镁/镁合金坯料置于烘箱中，在60-80℃下，恒温干燥处理1h后，取出备用，得到镁/镁合金基体；

步骤二，预处理步骤：将打磨后的镁/镁合金基体利用微弧氧化技术制备微弧氧化膜涂层，具体为选用8g/L的植酸，10g/L的NaOH作为电解液，电压由0V逐渐增加到250V，使镁/镁合金基体表面产生火花弧，制备微弧氧化膜涂层；用去离子水冲洗干净、用风吹干；

步骤三，强正电前驱体制备步骤：将0.18g/100mL的3-氨丙基三甲氧基硅烷溶解于乙醇溶液中，将微弧氧化获得的镁/镁合金置于3-氨丙基三甲氧基硅烷溶液中，浸泡20min；取出后用有机溶剂或去离子水清洗干净、用风吹干，得到带有强正电前躯体涂层的镁/镁合金试样；

步骤四，改性纳米二氧化锡的层层组装步骤：①、在室温下，将2g/100mL的纳米SnO₂置于1mol/L的NaOH溶液中进行碱性化处理10min，离心处理20min取其沉淀；②、将由步骤①得到的沉淀置于0.2g/100mL的多巴胺溶液中，通过三羟甲基氨基甲烷调节pH至8.5，通过集热式恒温加热磁力搅拌器在60℃下，保温搅拌处理5min后，离心处理20min取其沉淀；③、将从步骤②得到的沉淀置于0.1g/100mL的脱氧核糖核酸溶液中，通过集热式恒温加热磁力搅拌器在60℃下，保温搅拌处理5min后，离心处理20min取其沉淀；④、将从步骤③得到的沉淀置于0.2g/100mL的聚乙烯吡咯烷酮溶液中，通过集热式恒温加热磁力搅拌器在60℃下，保温搅拌处理5min后，离心处理20min取其沉淀；⑤、将从步骤④得到的沉淀按照步骤③重复处理；⑥、将从步骤⑤得到的沉淀按照步骤④重复处理；⑦、将从步骤⑥得到的沉淀按照步骤③重复处理；⑧、将从步骤⑦得到的沉淀置于烘箱中，在60-80℃下，恒温干燥处理24h后，取出研磨成粉末备用；

步骤五，显负电聚电解质和改性二氧化锡混合涂层的自组装步骤：A溶液为0.2g/100mL的改性二氧化锡溶液；B溶液为0.1g/100mL的海藻酸钠溶液；a、将经过步骤三处理的镁/镁合金试样置于B溶液中，浸泡5min，取出后用去离子水清洗干净、用风吹干；b、将经a过程处理的样品置于A溶液中，浸泡20min，取出后用去离子水清洗干净、用风吹干；c、重复a、b过程四次，最终得到纳米SnO₂多涂层复合材料。

2.根据权利要求1所述的一种以镁/镁合金为基体的多涂层复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤三中，用聚乙烯亚胺溶液代替3-氨丙基三甲氧基硅烷。

3.根据权利要求1所述的一种以镁/镁合金为基体的多涂层复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤五中，海藻酸钠溶液可由聚丙烯酸溶液或聚苯乙烯磺酸钠溶液代替。

4.根据权利要求1所述的一种以镁/镁合金为基体的多涂层复合材料的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂为无水乙醇或丙酮。

5.根据权利要求1所述的一种以镁/镁合金为基体的多涂层复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤一中，镁/镁合金坯料的打磨是先采用砂轮或粗砂纸进行粗磨，再采用2500目的碳化硅砂纸进行精细打磨。