[发明专利]一种提高镁合金耐应力腐蚀性能环氧涂层的制备方法

说明书

本发明公开了一种提高镁合金耐应力腐蚀性能环氧涂层的制备方法，属于金属表面保护及应用技术领域；对镁合金表面采用酸洗活化，活化液为5‑7wt.%磷酸和1‑2wt.%硫酸，活化时间15‑20s；涂层成分包括45‑55wt.%环氧树脂、3‑5 wt.%二乙烯三胺和2‑4 wt.%丙酮；将经过酸洗活化的镁合金材料全浸入涂层中8‑12s取出；本发明通过对镁合金表面采用酸洗的方法，使镁合金材料表面形成R_a=16μm的粗糙度，并通过限定环氧涂层的成分和涂覆时间，使镁合金表面牢固涂覆环氧涂层，本发明进一步通过环氧涂层的制备提高了镁合金耐应力腐蚀性能，对镁合金材料在一定载荷且有腐蚀环境条件下服役提供了一种有效的防护方法。

技术领域

本发明涉及金属表面保护及应用技术领域，具体涉及一种提高镁合金耐应力腐蚀性能环氧涂层的制备方法。

背景技术

应力腐蚀断裂是一种低应力失效形式，危害性很大，工程结构件往往会因此发生突然断裂，造成灾难性事故。而金属镁及镁合金化学性质活泼，耐蚀性差，且工程服役环境复杂。因此，在镁合金表面制备有效的应力腐蚀防护涂层，成为其未来在工程结构领域安全可靠广泛应用的关键。

众所周知，环氧树脂具有优良的耐蚀性能。但材料的应力腐蚀性能并不是应力与腐蚀环境作用的简单叠加，而是二者相互“协同”造成的。材料的动态力学性能与其耐蚀性能并不是线性相关的。外加载荷的作用，对涂层与基体界面结合性能（结合强度）提出了更高要求，使镁合金应力腐蚀防护涂层的制备难度大大高于单纯在镁基材料表面耐蚀涂层的制备。

目前，气相沉积、激光冲击处理、等离子电解氧化、电镀、化学镀等表面处理方法并不能对镁合金应力腐蚀性能起到有效防护作用，且存在需要设备复杂、价格昂贵或局限于构件几何形状等缺点。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，提供一种能够承担一定外加载荷作用的，能提高镁合金耐应力腐蚀性能的环氧涂层的制备方法。

为了达到上述目的，本发明是通过如下技术方案实现的。

一种提高镁合金耐应力腐蚀性能环氧涂层的制备方法包括以下步骤：镁合金表面砂纸打磨；超声清洗；碱洗；去离子水冲洗；干燥；酸洗活化；去离子水冲洗；干燥；涂层制备；固化干燥；所述的酸洗活化处理液主要成分是5-7wt.%磷酸和1-2wt.%硫酸，活化时间15-20s；所述的涂层制备，涂层的成分包括45-55wt.%环氧树脂、3-5 wt.%二乙烯三胺和2-4wt.%丙酮；将经过酸洗活化的镁合金材料全浸入涂层中8-12s取出。

优选的，所述的酸洗活化处理液成分是7wt.%磷酸和2wt.%硫酸，活化时间15s。

优选的，所述的涂层制备，涂层的成分包括50wt.%环氧树脂、4 wt.%二乙烯三胺和3 wt.%丙酮；将经过酸洗活化的镁合金材料全浸入涂层中10s取出。

优选的，所述的碱洗洗液采用3 wt.%氢氧化钠、1.5 wt.%硅酸钠、0.5 wt.%十二烷基苯磺酸钠，碱洗的处理温度65℃，碱洗时间8 min。

优选的，所述的固化干燥，在室温下晾干，晾置时间为120h。

本发明通过碱洗去除了镁合金材料表面污物；酸洗活化采用限定的洗液配方和活化时间，在镁合金材料表面形成一定粗糙度，即R_a=16μm，以便于后续镁基材料表面环氧涂层的涂覆并获得较强的结合效果。

选用室温下能使环氧树脂固化的胺类固化剂来进行涂层制备，使涂覆的效率明显提高，同时，限定经过酸洗活化的镁合金材料浸入涂层材料的时间，达到最佳的涂覆厚度，提高了环氧涂层与镁合金的表面的结合度。

本发明与现有技术相比具有如下列有益效果。