[发明专利]一种合金自修复耐蚀微弧氧化涂层的制备方法

说明书

本发明属于金属材料表面化学处理技术领域，特别涉及一种合金自修复耐蚀微弧氧化涂层的制备方法。首先在金属表面利用脉冲电流在硅酸盐电解液中形成一层微弧氧化涂层，然后在含缓蚀剂的磷化液中进行封孔后处理。在微弧氧化原位涂层制备的过程中，电解液的组成为：硅酸钠10～80g/L、氟化钾1～10g/L、氢氧化钠0.5～8g/L、乙二醇10～80mL/L、水余量。后处理溶液组成为：磷酸二氢盐20～60g/L、硝酸钠1～8g/L、缓蚀剂10～50g/L、硫酸盐20～60g/L、EDTA四钠1～8g/L、水余量。本发明可以解决目前微弧氧化空隙率高、腐蚀介质易侵入基体，从而导致耐蚀性差的缺点。

技术领域

本发明属于金属材料表面化学处理技术领域，特别涉及一种合金自修复耐蚀微弧氧化涂层的制备方法。

背景技术

随着社会经济的发展，金属及合金材料在生产生活中的作用越来越重要，但金属材料暴露在空气极易发生化学及电化学腐蚀。材料腐蚀，特别是金属腐蚀是全球亟待解决的一个严重问题。腐蚀不仅消耗人类财富，还严重阻碍生产生活的正常运行，甚至威胁着人类的安全与健康。资料显示，全球每年因金属腐蚀造成的直接经济损失达7000亿美元，是其他自然灾害造成损失总和的6倍，我国因腐蚀造成的经济损失达到国民生产总值的4％。

为了防止金属腐蚀，各种防腐蚀的手段应运而生，其中金属涂层防腐应用最为广泛。防腐涂层技术，就是在金属材料表面覆盖一层耐蚀性好的涂层，使金属基体与腐蚀环境隔离开，从而延缓金属本身的腐蚀速度。在此当中，微弧氧化涂层因其质量稳定，耐蚀耐磨性优越，结合力强等特点，应用范围广泛，是金属腐蚀防护技术一个极为良好的选择。对于微弧氧化涂层来说，涂层内部存在的大量空洞成为限制微弧氧化涂层耐蚀性进一步提高的最大阻碍。因此，想要进一步提高微弧氧化涂层的耐蚀性，就必须通过后处理的方式堵塞微弧氧化涂层的孔洞。

磷化液因其无毒无害，成本低廉，操作简单等特点，使它在金属化学转化膜领域一直倍受重视。尤其因为磷化膜与油漆结合良好，并在一定程度上提高耐蚀性等，导致其广泛地作为在金属油漆打底层、防锈磷化层、耐磨减摩磷化层等各个领域。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种合金自修复耐蚀微弧氧化涂层的制备方法，通过含缓蚀剂磷化液后处理提升微弧氧化涂层性能，可以解决目前微弧氧化空隙率高、腐蚀介质易侵入基体，从而导致耐蚀性差的缺点。

本发明的上述目的是通过以下技术方案来实现的：

一种合金自修复耐蚀微弧氧化涂层的制备方法，包括如下步骤：

步骤1，微弧氧化电解液的配制：将硅酸钠10～80g/L、氟化钾1～10g/L、氢氧化钠0.5～8g/L、乙二醇10～80mL/L充分混合溶解于去离子水中，并搅拌均匀；

步骤2，预处理：将金属基体用砂纸打磨光洁，随后用丙酮超声除油，酒精清洗，去离子水冲洗后干燥；

步骤3，微弧氧化涂层的制备：将步骤2预处理后的金属基体在步骤1配制得到的电解液中，进行微弧氧化涂层原位制备，微弧氧化过程选择恒压或者恒流模式，微弧氧化的工艺参数如下：恒压模式下输出电压为200～600V，恒流模式电流密度为1～10A/dm²，脉冲占空比10％～70％，脉冲频率50～5000Hz，处理时间10～60min；

步骤4，后处理溶液的配制：先将磷酸二氢盐20～60g/L、硝酸钠1～8g/L、缓蚀剂10～50g/L充分混合溶解于去离子水中，并搅拌均匀；再将硫酸盐20～60g/L、EDTA四钠1～8g/L充分混合溶解，并搅拌均匀；最后，将以上两种溶液混合并搅拌均匀；

步骤5，将步骤3中制得具有微弧氧化涂层的金属基体，先浸入步骤4配制的后处理溶液中处理10～120min，温度40～80℃，随后取出在蒸馏水中浸洗，常温下老化24～72h。