[发明专利]汽车轮胎钢圈的防污表面处理工艺

说明书

本发明公开了汽车轮胎钢圈的防污表面处理工艺，属于金属基材表面处理领域，包括：提供塑造成型的轮胎钢圈，对钢圈进行表面变质预处理；再通过磁控共溅射和真空沉积处理，在钢圈表面形成新的粘合层；最后，经过热固定处理使粘合层和钢圈被热定型；上述磁控共溅射处理用金属靶材为铜、银、金、铝或钛，非金属靶材为金属氧化物或碳化物，上述金属氧化物和碳化物中金属为铝、硅或锆；上述真空沉积处理中沉积介质为钛酸铋、氯铂酸钾和全氟烷基硅氧烷。本发明提供的防污表面处理工艺能提高轮胎钢圈的耐酸碱腐蚀性、抗冲击性能和耐热疲劳强度，延长其使用寿命；能使钢圈表面具有疏水疏油性能和对水滴油滴低粘附性能，达到防污防腐防锈和自清洁的功效。

技术领域

本发明属于金属基材表面处理领域，具体涉及汽车轮胎钢圈的防污表面处理工艺。

背景技术

轮胎钢圈即轮毂，是轮胎内廓支撑轮胎的圆桶形的、中心装在轴上的金属部件，其使用 环境跨度非常大，有的需要经常在恶劣的环境下长时间工作，然而传统的金属材料在使用过 程中存在润滑性差、易腐蚀、易污染等问题。金属在使用过程中被污染，进而被腐蚀的现象， 不仅容易造成经济损失，还可能危害人民的健康，有的甚至会长期造成严重的后果。轮胎钢 圈污染情况是金属受到周围介质的作用发生化学变化，其中主要的介质包括水、酸碱液体、 油污等。因此，在金属材料表面进一步采取防污处理是解决上述问题的有效方法，赋予金属 表面疏水、疏油等性能将会有效减缓金属的腐蚀，以此提高钢圈轮胎的表面机械性能，而现 有的钢圈轮胎表面处理工艺满足不了某些恶劣环境下长时间工作的需求。防污表面处理后的 金属具有在油污环境下防污染防腐蚀性能，此外还具有自清洁、减阻、防结冰等特性。在不 同的领域都有应用价值。

对大多数金属基材比如镁、铝、铁及其合金等而言，它们平滑的表面是亲水的。因此， 要赋予金属基底疏水性，一方面必须在表面构筑粗糙结构，另一方面还要用低表面能物质进 行表面修饰。这两方面既可以同时进行，也可以分多步进行。目前用来制备疏水金属表面的 方法都或多或少的存在着缺陷和不足，而且这些缺陷在一定程度上限制了其在工业中的应用， 如耐久性和稳定性能有待提高，因而限制了其在户外的应用前景；部分技术如电化学工艺对 施工设备要求较高，不适合大面积操作；化学腐蚀法和等离子体处理技术很容易对金属基材 产生永久性的损坏；大多表面处理方法只适用于一种或有限的几种金属基底，适用性较弱等。 因此，研究新的能用于金属材料的防污表面处理工艺具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能提高轮胎钢圈的耐酸碱腐蚀性、抗冲击性能和耐热疲劳强 度，延长其使用寿命；能使钢圈表面具有疏水疏油性能和对水滴油滴低粘附性能，达到防污 防腐防锈和自清洁功效的汽车轮胎钢圈的防污表面处理工艺。

本发明为实现上述目的所采取的技术方案为：

汽车轮胎钢圈的防污表面处理工艺，包括：

提供塑造成型的轮胎钢圈，对上述钢圈进行表面变质预处理；

再通过磁控共溅射和真空沉积处理，在上述钢圈表面形成新的粘合层；

最后，经过热固定处理使上述粘合层和上述钢圈被热定型；

优选的，上述表面变质处理步骤用变质剂粒度不高于10μm；

上述磁控共溅射处理用金属靶材为铜、银、金、铝或钛，非金属靶材为金属氧化物或碳 化物，上述金属氧化物或碳化物中金属为铝、硅或锆；

上述真空沉积处理中沉积介质为钛酸铋(Bi₄O₁₂Ti₃)、氯铂酸钾和全氟烷基硅氧烷。该制 备方法对轮胎钢圈进行表面处理，赋予钢圈表面疏水疏油的特性，且具有对水滴油滴低粘附 性的特点，能达到防污防腐防锈的效果，还具备一定的自清洁功能，同时能进一步提高耐酸 碱腐蚀性和抗冲击性能，从而提高了轮胎钢圈的耐热疲劳强度，延长其使用寿命，综合性能 满足正常或恶劣的环境使用要求。