[发明专利]一种具有自润滑膜层的铝合金模板及其加工方法

摘要

本发明公开了一种具有自润滑膜层的铝合金模板及其加工方法，包括铝合金模板基材和形成于铝合金模板基材表面的自润滑膜层，所述自润滑膜层含有碳纳米管、纳米聚四氟乙烯和纳米SiO₂，所述自润滑膜层的厚度为40～60μm。本发明通过阳极氧化在铝合金模板表面形成Al₂0₃/聚四氟乙烯复合氧化膜层，在纳米聚四氟乙烯的作用下具有在自润滑的功能，且膜层均匀致密，耐腐蚀性强、摩登硬度强、摩擦系数小，能够经受水泥的腐蚀，降低浇筑过程中混泥土对模板的磨损，混泥土在模板表面的粘附性弱，易于铝合金模板从浇筑物上分离，浇筑墙体的平整度高，在使用后只需用水清洗建筑铝合金模板即可，不需要投入大量人工和脱模剂来清除附着在建筑铝合金模板上的水泥。

主权项

1.一种具有自润滑膜层的铝合金模板及其加工方法，其特征在于：包括铝合金模板基材和形成于铝合金模板基材表面的自润滑膜层，所述自润滑膜层含有碳纳米管、纳米聚四氟乙烯和Al203，所述自润滑膜层的厚度为40～60μm，所述自润滑膜层的静态接触角为162.8°；所述铝合金模板的加工方法，具体包括以下步骤：1)基材的杂质处理：先用细砂纸打磨铝合金模板基材的表面,打磨完成后用去离子水冲洗掉铝合金模板基材表面的杂质，然后将打磨后的铝合金模板基材浸入NaOH和Na3PO4的混合溶液中5～10min，侵泡结束后，先用去离子水冲洗铝合金模板基材3～5min，再用乙醇溶液冲洗5～10min后干燥备用；2)基材的抛光处理：将经步骤一处理的铝合金模板基材浸入100～120℃的抛光液中抛光10s，然后用去离子水反复冲洗铝合金模板基材，其中抛光液包括400～500g/L的NaOH、150～180g/L的NaNO2、30～40g/L的NaF、20～30g/L的Na3PO4；3)复合氧化膜的制备：将经步骤一经处理的铝合金模板基材浸入混合酸电解液中，于120V的电压下室温高压复合阳极氧化1～2h，然后用去离子水反复冲洗，干燥，得到表面覆有Al203/聚四氟乙烯复合氧化膜的铝合金模板，其中混合酸电解液包括3mL/L的磷酸、2g/L的草酸、1g/L的钨酸钠、1.5g/L的丙二醇丁醚和1.0～1.5mL/L的20％聚四氟乙烯乳液；4)微孔的加工：将步骤三得到的表面覆有Al203/聚四氟乙烯复合氧化膜的铝合金模板浸入去离子水中，然后利用纳秒激光器进行激光钻孔，其中激光的脉宽为10ns，波长为1064nm，功率为6～10W，重复频率为20kHz，铝合金模板基材距离水面的高度为15～30mm，加工完成后用去离子水冲洗干净后干燥备用；5)碳纳米管的处理：取碳纳米管加入10体积的浓度为2.6mol/L的硝酸溶液中，与40℃下汇流24h，冷却后离心分离，用去离子水洗涤至中性后过滤、干燥，得到纯化的碳纳米管，然后取纯化的碳纳米管，依次加入10倍体积的浓硝酸和30倍体积的浓硫酸，超声波分散5h后离心分离，然后用去离子水洗涤至中性，干燥，得到改性碳纳米管；6)微孔的填充：将改性碳纳米管通过的物理气相沉积法的方式填充到步骤四钻的微孔，并压实，再于320～330℃下热处理1～3h，热处理完成后自然冷却至室温即可。