[发明专利]一种铝合金表面疏水涂层制备方法

说明书

本发明公开了一种铝合金表面疏水涂层制备方法；涉及铝合金技术领域，包括：（1）配制成聚乙烯吡咯烷酮溶液；得到复合溶液；得到微米粒子；（2）得到铝/镍复合粉；（3）到粉料；（4）将待处理的铝合金加热至400‑450℃，保温1小时，然后再冷却至150‑160℃，然后再通过等离子体喷涂工艺将粉料进行均匀喷涂到铝合金表面，自然冷却固化后，即得；本发明方法制备的铝合金表面疏水涂层具有优异的硬度，通过本发明制备的含铜粉与氧化铝陶瓷球的协同作用，能够大幅度的提高涂层的硬度，能够极大的提高其表面耐磨性能。

技术领域

本发明属于铝合金技术领域，特别是一种铝合金表面疏水涂层制备方法。

背景技术

近年来，金属材料疏水性薄膜的制备得到越来越多的关注。铝合金因其具有低密度，优良的导热和导电性，高比强度和优良的铸造性，可回收等优异特性，而成为重要的结构材料。

铝及其合金在建筑、机械制造、电路传输和电子元件等方面的大量应用，使其成为了金属材料的研究热点。然而，铝元素的反应活性较高，铝及铝合金在服役环境中，其表面很容易发生污染与腐蚀，难免会造成损失。另外，在高压输电线缆中应用的铝绞线，在冬季很容易出现冷凝水或结冰、结霜，轻者会造成电力损失，重者会引起输电线路倒杆、倒塔等问题。在大量有关铝及铝合金功能化研究的文献和专利中，超疏水表面具有自清洁、防垢、抗腐蚀和防冰等特性，使其在生产和生活中有着广阔的应用前景。

然而，现有技术在铝合金表面形成的涂层疏水性较差，长时间后，容易脱落，表面硬度较低，容易出现磨损，因此，需要提高其性能，能够延长其使用寿命。

发明内容

本发明的目的是提供一种铝合金表面疏水涂层制备方法，以解决现有技术中的不足。

本发明采用的技术方案如下：

一种铝合金表面疏水涂层制备方法，包括：

（1）将硫酸铜溶于去离子水中，配制成硫酸铜溶液；

将聚乙烯吡咯烷酮添加到去离子水中，配制成聚乙烯吡咯烷酮溶液；

将抗坏血酸、马来酸酐依次添加到聚乙烯吡咯烷酮溶液中，得到复合溶液；

调节复合溶液pH至10-11，然后加热至70-75℃，保温搅拌30min，然后将硫酸铜溶液滴加到搅拌中的复合溶液中，滴加完成后，继续保温搅拌2小时，然后进行抽滤，清洗至中性，烘干至恒重，得到微米粒子；

微米粒子即为含铜粉，由单质铜与氧化铜粒子结合而成，本发明制备工艺改善了其形貌，使得其的分散性得到大幅度提高，降低了集聚性，同时，其与铝原子之间的结合更加紧密，能够大幅度的提高涂层的紧密度和与基体之间的结合性能，大幅度的提高了涂层的使用寿命；

（2）将铝粉、镍粉均匀分散到丙酮中，然后进行研磨2小时，再进行蒸干溶剂，得到铝/镍复合粉；

（3）将铝/镍复合粉、微米粒子、氧化铝陶瓷球依次添加到混合机中，高速混合35-40min，得到混合料，然后再将混合料与乙醇混合后，添加到研磨机中进行研磨3-4小时，然后再蒸干乙醇，得到粉料；

（4）将待处理的铝合金加热至400-450℃，保温1小时，然后再冷却至150-160℃，然后再通过等离子体喷涂工艺将粉料进行均匀喷涂到铝合金表面，自然冷却固化后，即得。

所述硫酸铜溶液浓度为0.3-0.5mol/L。

所述聚乙烯吡咯烷酮溶液与硫酸铜中聚乙烯吡咯烷酮、硫酸铜质量比为2:1。

所述硫酸铜与抗坏血酸、马来酸酐摩尔比为1:3:1。

所述铝粉与镍粉质量比为1:5。