[发明专利]一种镁锂合金蒙皮表面结合力提升处理方法

说明书

一种镁锂合金蒙皮表面结合力提升处理方法，在镁锂合金表面制备化学转化‑溶胶凝胶复合膜层，具体制备步骤如下：对镁锂合金材料表面进行碱洗，碱洗完成后将镁锂合金蒙皮从溶液中取出；将镁锂合金蒙皮表面上残留的溶液用去离子水清洗；对镁锂合金蒙皮表面进行化学转化膜处理，化学转化膜处理完成后将镁锂合金蒙皮从溶液中取出；将生成化学转化膜后的镁锂合金蒙皮表面上残留的溶液用去离子水清洗；将水洗后的镁锂合金蒙皮放入烘箱中热处理；在热处理后的镁铝合金蒙皮表面生成溶胶凝胶膜层。本发明方法采用化学氧化和表面喷涂溶胶凝胶进行前处理，以提高其与热控漆之间的结合力。

技术领域

本发明涉及一种镁锂合金蒙皮表面结合力提升溶胶-凝胶处理方法，属于镁锂合金表面防护技术领域。

背景技术

卫星结构板由金属蒙皮及蜂窝结构组成。目前卫星蒙皮为铝合金材料，根据卫星热控需要，蒙皮外表面喷涂热控漆。鉴于镁锂合金具有低材料密度(1.3-1.5g/cm³)，且具有比强度和比刚度高、电磁屏蔽性好、良好的阻尼减振性能、塑性好、良好的耐冲击等特点，采用镁锂合金蒙皮替代传统的铝合金蒙皮，是实现航天器实现结构轻量化、高稳定性的有效手段。

但是，由于镁锂合金活泼的化学性质，导致其与表面涂层结合力较差。在镁锂合金表面喷涂热控漆时出现大面积脱落的现象。亟需研究一种适用于镁锂合金蒙皮的表面结合力提升处理方法，满足卫星结构板热控及高稳定性要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对镁锂合金蒙皮大型薄壁结构，本发明提供了一种镁锂合金蒙皮表面结合力提升处理方法，采用化学氧化和表面喷涂溶胶凝胶进行前处理，以提高其与热控漆之间的结合力。

本发明所采用的技术方案如下：一种镁锂合金蒙皮表面结合力提升处理方法，在镁锂合金表面制备化学转化-溶胶凝胶复合膜层，具体制备步骤如下：

对镁锂合金材料表面进行碱洗，碱洗完成后将镁锂合金蒙皮从溶液中取出；

将镁锂合金蒙皮表面上残留的溶液用去离子水清洗；

对镁锂合金蒙皮表面进行化学转化膜处理，化学转化膜处理完成后将镁锂合金蒙皮从溶液中取出；

将生成化学转化膜后的镁锂合金蒙皮表面上残留的溶液用去离子水清洗；

将水洗后的镁锂合金蒙皮放入烘箱中热处理；

在热处理后的镁铝合金蒙皮表面生成溶胶凝胶膜层。

碱洗溶液中包含氢氧化钠30g/L～50g/L、磷酸钠8g/L～12g/L；碱洗的温度为60℃～90℃，时间为5min～10min。

化学转化膜处理中使用的溶液中包括氟化钠20～30g/L、氢氟酸2g/L～3g/L；化学转化膜处理过程中温度为20℃～30℃，处理时间为10s～20s。

热处理的温度为80～100℃，热处理时间为2h。

溶胶凝胶膜层的具体制备步骤包含配置溶胶，在生成化学转化膜的镁铝合金蒙皮表面涂覆溶胶，进行干燥固化。

配制溶胶包括步骤如下：

步骤6.1、配置改性硅溶胶包括：

配置含氨基的有机硅烷和醇的混合溶液，其中，有机硅氧烷与醇的体积比例为1:2～2:1；

在设定的温度和速率搅拌条件下，将去离子水加入混合溶液中，并进行持续搅拌2h，去离子水和混合溶液的体积比为1:5～1:8，，搅拌温度为5℃～60℃；搅拌速率为100～400r/min；

步骤6.2、配制金属醇盐溶胶包括：

配制醇和水的混合溶液，其中，水采用去离子水，醇和水的体积比比例为5:1～10:1