[发明专利]一种以镁/镁合金为基体的多涂层复合材料及其制备方法

摘要

本发明公开了一种以镁/镁合金为基体的多涂层复合材料，所述多涂层复合材料为层状结构，由里至外依次为镁/镁合金基体、微弧氧化膜涂层、强正电前驱体涂层和混合涂层，所述混合涂层又包括五个分层，各分层依次层叠，下一分层涂覆在上一分层之上，各所述分层均为改性二氧化锡涂层、显负电聚电解质涂层的复合结构，其中，改性二氧化锡涂层涂覆在与其对应的显负电聚电解质涂层之上。本发明还公开了一种所述多涂层复合材料的制备方法，包括如下步骤：打磨处理步骤、预处理步骤、强正电前驱体制备步骤、改性纳米二氧化锡的层层组装步骤及显负电聚电解质和改性二氧化锡混合涂层的自组装步骤。利用本发明制备纳米SnO₂，其制备工艺简单、易控、成品率高。

主权项

1.一种以镁/镁合金为基体的多涂层复合材料的制备方法，其特征在于，多涂层复合材料为层状结构，由里至外依次为镁/镁合金基体、微弧氧化膜涂层、强正电前驱体涂层和混合涂层，所述混合涂层又包括五个分层，各分层依次层叠，下一分层涂覆在上一分层之上，各所述分层均为改性二氧化锡涂层、显负电聚电解质涂层的复合结构，其中，改性二氧化锡涂层涂覆在与其对应的显负电聚电解质涂层之上；所述改性二氧化锡涂层为晶态涂层；所述混合涂层的总厚度为3～5μm；该方法包括如下步骤：步骤一，打磨处理步骤：将镁/镁合金坯料进行打磨至表面无明显划痕，用有机溶剂或去离子水清洗干净、用风吹干；之后，再将处理后的镁/镁合金坯料置于烘箱中，在60‑80℃下，恒温干燥处理1h后，取出备用，得到镁/镁合金基体；步骤二，预处理步骤：将打磨后的镁/镁合金基体利用微弧氧化技术制备微弧氧化膜涂层，具体为选用8g/L的植酸，10g/L的NaOH作为电解液，电压由0V逐渐增加到250V，使镁/镁合金基体表面产生火花弧，制备微弧氧化膜涂层；用去离子水冲洗干净、用风吹干；步骤三，强正电前驱体制备步骤：将0.18g/100mL的3‑氨丙基三甲氧基硅烷溶解于乙醇溶液中，将微弧氧化获得的镁/镁合金置于3‑氨丙基三甲氧基硅烷溶液中，浸泡20min；取出后用有机溶剂或去离子水清洗干净、用风吹干，得到带有强正电前躯体涂层的镁/镁合金试样；步骤四，改性纳米二氧化锡的层层组装步骤：①、在室温下，将2g/100mL的纳米SnO2置于1mol/L的NaOH溶液中进行碱性化处理10min，离心处理20min取其沉淀；②、将由步骤①得到的沉淀置于0.2g/100mL的多巴胺溶液中，通过三羟甲基氨基甲烷调节pH至8.5，通过集热式恒温加热磁力搅拌器在60℃下，保温搅拌处理5min后，离心处理20min取其沉淀；③、将从步骤②得到的沉淀置于0.1g/100mL的脱氧核糖核酸溶液中，通过集热式恒温加热磁力搅拌器在60℃下，保温搅拌处理5min后，离心处理20min取其沉淀；④、将从步骤③得到的沉淀置于0.2g/100mL的聚乙烯吡咯烷酮溶液中，通过集热式恒温加热磁力搅拌器在60℃下，保温搅拌处理5min后，离心处理20min取其沉淀；⑤、将从步骤④得到的沉淀按照步骤③重复处理；⑥、将从步骤⑤得到的沉淀按照步骤④重复处理；⑦、将从步骤⑥得到的沉淀按照步骤③重复处理；⑧、将从步骤⑦得到的沉淀置于烘箱中，在60‑80℃下，恒温干燥处理24h后，取出研磨成粉末备用；步骤五，显负电聚电解质和改性二氧化锡混合涂层的自组装步骤：A溶液为0.2g/100mL的改性二氧化锡溶液；B溶液为0.1g/100mL的海藻酸钠溶液；a、将经过步骤三处理的镁/镁合金试样置于B溶液中，浸泡5min，取出后用去离子水清洗干净、用风吹干；b、将经a过程处理的样品置于A溶液中，浸泡20min，取出后用去离子水清洗干净、用风吹干；c、重复a、b过程四次，最终得到纳米SnO2多涂层复合材料。