[发明专利]一种有色合金防腐层的制备方法

说明书

本发明提供一种有色合金防腐层的制备方法，包括以下步骤：溶胶‑凝胶溶液的原料配比、溶胶的制备、溶胶‑凝胶溶液的制备、膜层浸渍、膜层干燥，本发明的方法在多孔的微弧氧化表面进行溶胶‑凝胶溶液封孔，得到均匀的膜层，减少表面缝隙，结合力和光滑度更好，提高有色合金氧化后陶瓷层的覆盖率，即起到了封孔作用，又起到减摩作用，克服了表面针眼、裂纹等缺陷。

技术领域

本发明涉及金属防腐领域，特别涉及一种有色合金防腐层的制备方法。

背景技术

金属的锈蚀是最常见的腐蚀形态。腐蚀时，在金属的界面上发生了化学或电化学多相反应，使金属转入氧化(离子)状态。这会显著降低金属材料的强度、塑性、韧性等力学性能，破坏金属构件的几何形状，增加零件间的磨损，恶化电学和光学等物理性能，缩短设备的使用寿命，据统计，每年由于金属腐蚀造成的钢铁损失约占当年钢产量的10-20％。

而有色金属如铝、镁及它们的合金，由于金属活性大，在自然界中更容易被氧化，使用这些合金的构件和设备都强调合金的耐腐蚀性能。随着这些有色合金的使用越来越普及，防腐蚀技术的应用将具有广阔的市场前景。

有色合金的防腐蚀技术主要有表面微弧氧化、喷涂烧蚀、涂料涂敷等手段。随着这些技术的成熟和广泛应用，有色合金构件的使用范围和环境越来越广泛，腐蚀条件也越来越恶劣。为保证合金的强度和性能稳定，对防腐蚀性能提出了更高的要求。本项目的意义就是研制和开发，在特定环境(潮湿、带电、高盐浓度)下大幅提升有色合金(铝镁合金)的耐腐蚀性能，以期将合金构件用于高铁、航空、船舶等特殊工业的环境。

镁铝钛合金构件表面瓷化处理，可以提高材料的抗腐蚀性能。利用等离子体对铝合金表面氧化，形成具有高硬度和高耐腐蚀性能的氧化铝，从而显著提高材料的使用寿命。常规的铝合金表面处理技术，可以应付日常使用环境，但是在潮湿(污染)环境下，仍需要再进一步的强化处理。铝合金表面氧化后仍存在孔隙和连续的纹路，这在高可靠性的使用要求下是不允许的。需要通过特殊的封闭工艺，将氧化层进一步的深入瓷化及切断连续裂痕，获得更加稳定的防腐蚀性能。

发明内容

鉴于此，本发明提出一种有色合金防腐层的制备方法，解决上述问题。

本发明的技术方案是这样实现的：一种有色合金防腐层的制备方法：包括以下步骤：

S1、溶胶-凝胶溶液包括以下重量份原料：硅酸乙酯20～60份、乙醇15～45份、二氧化硅13～19份、石墨颗粒3～15份、硫化锌颗粒5～20份、水100～240份，所述石墨颗粒粒度为0.1～0.3μm，硫化锌颗粒粒度为0.05～0.15μm，水为去离子水；

S2、溶胶的制备：将乙醇与水混合，调节体系pH值为4～6后进行磁力搅拌，磁力搅拌转速为300～800rpm，温度为20～80℃，再加入硅酸乙酯和二氧化硅，搅拌1～3小时；

S3、溶胶-凝胶溶液的制备：在磁力搅拌的作用下加入石墨颗粒和硫化锌颗粒进行搅拌，磁力搅拌速率为500～1000rpm，温度为50～120℃，持续搅拌2～4小时；

S4、膜层浸渍：将微弧氧化后的有色合金浸入溶胶-凝胶溶液中30～80s，于为30～50℃的常温下干燥4～12小时，形成半凝固的凝胶膜；

S5、膜层干燥：将半凝固的凝胶膜于50～120℃恒温干燥3～10小时，再进行180～400℃恒温干燥3～12小时，干燥后每小时8～12℃的降温速率降到室温，干燥固化形成防腐层。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：