[发明专利]一种纯镁和镁合金表面的磷钙锌石涂层及其制备方法

权利要求书

1.一种镁基材料表面的磷钙锌石涂层，其特征在于，所述涂层的分子式为CaZn₂(PO₄)₂，所述涂层的厚度为3～20μm。

2.一种如权利要求1所述的镁基材料表面的磷钙锌石涂层的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

分别制备基底材料和沉积液；

将所述基底材料浸入沉积液中，通过电化学沉积法或脉冲电沉积法，在基底材料的表面沉积出磷钙锌石涂层；

其中，所述基底材料为纯镁或镁合金，所述沉积液为含有Ca²⁺、Zn²⁺、含磷的酸根以及支持电解质的水溶液，所述含磷的酸根包括PO₄^3-、HPO₄^2-、H₂PO₄^-中的至少一种。

3.如权利要求2所述的镁基材料表面的磷钙锌石涂层的制备方法，其特征在于，所述纯镁为镁含量>99.9％的纯镁或镁含量>99.99％的高纯镁；所述镁合金为镁含量>50％的镁系二元合金、镁系三元合金或镁系多元合金，所述镁系二元合金包括镁锌合金、镁钙合金、镁锂合金、镁铝合金、镁锰合金、镁锆合金、镁银合金、镁铜合金、镁稀土合金中的至少一种。

4.如权利要求2所述的镁基材料表面的磷钙锌石涂层的制备方法，其特征在于，所述基底材料在浸入沉积液前先经过打磨清洗，将基底材料打磨至表面无明显划痕，用丙酮去除表面油脂，在无水乙醇或去离子水中超声清洗。

5.如权利要求2所述的镁基材料表面的磷钙锌石涂层的制备方法，其特征在于，所述沉积液中，Ca²⁺的浓度为0.005～0.05mol/L，Zn²⁺的浓度为0.01～0.1mol/L，含磷的酸根的浓度为0.01～0.1mol/L，Ca²⁺和Zn²⁺的摩尔浓度之比为1:2，Ca²⁺和Zn²⁺的总摩尔数与含磷的酸根的摩尔数之比为3:2，支持电解质的浓度为0.05～0.1mol/L，pH值为4.0～6.0。

6.如权利要求5所述的镁基材料表面的磷钙锌石涂层的制备方法，其特征在于，所述支持电解质为硝酸钠。

7.如权利要求2所述的镁基材料表面的磷钙锌石涂层的制备方法，其特征在于，所述电化学沉积法的具体操作为：

以基底材料为阴极、石墨或不锈钢为阳极，浸入沉积液中，在温度为50～70℃、电流密度为0.5～5mA/cm²的条件下进行电沉积。

8.如权利要求2所述的镁基材料表面的磷钙锌石涂层的制备方法，其特征在于，所述脉冲电沉积法的具体操作为：

以基底材料为阴极、石墨或不锈钢为阳极，浸入沉积液中，在温度为50～70℃、电流密度为0.5～5mA/cm²的条件下进行单向脉冲沉积，控制脉冲频率为0.5～100Hz，占空比为10～80％。