CN101469425A - 镁合金超疏水表面的制备方法 - Google Patents
镁合金超疏水表面的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101469425A CN101469425A CN 200710078089 CN200710078089A CN101469425A CN 101469425 A CN101469425 A CN 101469425A CN 200710078089 CN200710078089 CN 200710078089 CN 200710078089 A CN200710078089 A CN 200710078089A CN 101469425 A CN101469425 A CN 101469425A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- magnesium alloy
- super
- sample
- hydrophobic surface
- little
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- ing And Chemical Polishing (AREA)
Abstract
本发明公开了一种镁合金超疏水表面的制备方法。本发明将经过常规预处理后的镁合金清洗处理后,在磷酸盐电解液中采用微弧氧化工艺在样品表面构筑粗糙化的微/纳多孔表面,然后经过丙烯酸溶液处理,最后在其表面旋涂乙烯基聚二甲基硅氧烷,最后将修饰好的试样进行干燥,即可得到镁合金超疏水表面。
Description
技术领域
本发明涉及在金属表面上构筑新结构的方法,具体涉及一种镁合金超疏水表面的制作方法。
背景技术
镁合金在汽车工业、航空航天、武器装备、以及计算机、通信产品及消费类3C电子产品领域镁合金具有一些其他材料无法比拟的优势。镁在所有结构金属中具有最低电位,化学活性很高,镁的氧化膜疏松,所以镁合金的耐蚀性能较差。特别是在潮湿的空气、含硫气氛和海洋大气中,镁合金部件腐蚀问题更显严重。例如:位于沿海机场的某型飞机终年飞行、停放于环境相对恶劣的海洋大气,长期处在高湿度、高温、高盐分的大气中,机场相对湿度在80%以上的时间高达40%,年平均降水量1622.32mm,年平均降水日134天。雨水、潮湿的海洋大气给飞机结构件,特别是镁合金零部件造成严重的腐蚀,以至于严重影响飞行任务的完成。
防止镁合金零部件在潮湿或液体介质中的腐蚀可以从两方面考虑:一是通过表面处理的方法提高镁合金零部件本省的耐蚀能力;二是可以尝试在镁合金表面构筑超疏水结构。镁合金的腐蚀主要是由于镁合金和周围的介质如潮湿空气、水、电解液等之间发生化学或电化学作用而生成了金属氧化物、氢氧化物以及混合物等,因而造成镁合金的腐蚀破坏,通过减少镁合金与水气介质的直接接触可以提高镁合金的腐蚀性能。在表面构筑超疏水结构即可起到降低镁合金与水、溶液等介质直接接触的机会,从而提高其耐蚀性能。同时镁合金超疏水表面在工业和人们的日常生活中有着极其广阔的应用前景。例如,它可以用来防雪、防污染、抗氧化以及防止电流传导和自净等功能。
目前,针对镁合金表面的超疏水处理的方法几乎没有,现有的专利主要是针对铝合金、钛合金等金属材料:如:专利(CN1814862A)采用铝合金表面喷砂+涂敷低表面能物质来获得超疏水表面;专利(CN200710026279.0)采用铝合金表面化学刻蚀+涂敷低表面能物质来获得超疏水表面。专利(CN200610010554.5)通过湿化学法和表面修饰的方法在金属铜表面构筑出超疏水结构。可想而知,镁合金超疏水表面的制备对于镁合金的自清洁和防腐蚀有着重要的实际意义。
发明内容
本发明的目的是为了提高镁合金在水介质以及潮湿环境中的腐蚀问题,而提供的一种在镁合金表面构筑超疏水结构的方法。
本发明将经过常规预处理后的镁合金清洗处理后,在磷酸盐电解液中采用微弧氧化工艺在样品表面构筑粗糙化的微/纳多孔表面,然后经过丙烯酸溶液处理,最后在其表面旋涂乙烯基聚二甲基硅氧烷,最后将修饰好的试样进行干燥,即可得到镁合金超疏水表面。
本发明在镁合金表面构筑超疏水结构的过程包括以下步骤:
(1)表面微/纳多孔结构制备:将经过常规预处理后的镁合金工件清洗待用,采用微弧氧化处理工艺在镁合金表面获得粗糙化的微/纳多孔表面;微弧氧化处理所用的电解液为磷酸盐体系电解液,将预处理后的镁合金样品作为阳极,不锈钢电解池兼作阴极,微弧氧化处理过程中电解液温度始终保持在25~30℃之间,电流密度恒定为6A/dm2,氧化20~50min,即可在镁合金工件表面获得微/纳多孔结构;
(2)化学腐蚀:将微弧氧化后的镁合金清洗后浸入丙烯酸溶液中处理0.5~2h,处理温度为80±3℃;
(3)疏水化处理:在经过化学腐蚀后的镁合金试样上旋涂乙烯基聚二甲基硅氧烷(PDMSVT),最后将修饰好的试样放入烘箱中干燥,即可得到镁合金超疏水表面。
磷酸盐体系电解液中含有8~12g/L磷酸钠,0.5~1.5g/L氢氧化钾。
采用本发明的方法制备出的仿生铝及其合金表面,具有以下特点:
1、采用微弧氧化处理在镁合金表面获得粗糙化构架具有工艺可控性好,易于批量生产等特点。同时氧化后得到的多孔结构具有较好的力学性能,克服了以往超疏水表面力学性能差的缺点。
2、所制得的镁合金超疏水性表面具有微/纳多孔结构,该表面表现出优异的超疏水性,即对水的接触角大于150°。
本发明的镁合金超疏水表面可用于潮湿环境或水中运输工具或水下装备上,可以减小水的阻力,提高行驶速度,减小噪音,和减小摩擦和防止腐蚀。同时用于手机、笔记本电脑、照相机等电子产品外壳上,可以减少潮湿环境或汗液对其的腐蚀和污染。
具体实施方式
实施例1
处理样品为压铸AZ91D镁合金,大小为25mm×14mm×12mm的块状,其具体操作步骤为:
1、样品预处理:Q用500~1000#的水砂纸依次打磨样品表面至其粗糙度Ra≈0.18μm。采用普通洗涤剂对打磨后样品表面进行清洗,以去掉油污,然后用蒸馏水冲洗后待用;
2、将处理好的镁合金样品置入磷酸盐体系(8~12g/L磷酸钠,0.5~1.5g/L氢氧化钾)电解液中,采用微弧氧化处理工艺在镁合金表面获得粗糙化的微/纳多孔表面,将镁合金样品作为阳极,不锈钢电解池兼作阴极。微弧氧化处理过程中电解液温度始终保持在25~30℃之间,电流密度恒定为6A/dm2,氧化20~50min。然后用水清洗后即可在镁合金工件表面获得微/纳多孔结构。
3、将微弧氧化后的镁合金样品浸入0.5M丙烯酸溶液中处理0.5~2h,处理温度为80±3℃,处理后的样品用去离子水清洗,以除去试样表面上多余的丙烯酸溶液,
4、在经过丙烯酸腐蚀后的镁合金试样上旋涂乙烯基聚二甲基硅氧烷(PDMSVT),最后将修饰好的试样放入烘箱中120℃干燥1h,即可得到镁合金超疏水表面。
水滴在其表面上的静态接触角高达155°,滚动角小于8°,体现出优异的超疏水性能。
Claims (2)
1、一种镁合金超疏水表面的制备方法,包括以下步骤:
(1)表面微/纳多孔结构制备:将经过常规预处理后的镁合金工件清洗待用,采用微弧氧化处理工艺在镁合金表面获得粗糙化的微/纳多孔表面;微弧氧化处理所用的电解液为磷酸盐体系电解液,将预处理后的镁合金样品作为阳极,不锈钢电解池兼作阴极,微弧氧化处理过程中电解液温度始终保持在25~30℃之间,电流密度恒定为6A/dm2,氧化20~50min,即可在镁合金工件表面获得微/纳多孔结构;
(2)化学腐蚀:将微弧氧化后的镁合金清洗后浸入丙烯酸溶液中处理0.5~2h,处理温度为80±3℃;
(3)疏水化处理:在经过化学腐蚀后的镁合金试样上旋涂乙烯基聚二甲基硅氧烷,最后将修饰好的试样放入烘箱中干燥,即可得到镁合金超疏水表面。
2、如权利要求1所述的方法,其特征在于磷酸盐体系电解液中含有8~12g/L磷酸钠,0.5~1.5g/L氢氧化钾。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN 200710078089 CN101469425A (zh) | 2007-12-25 | 2007-12-25 | 镁合金超疏水表面的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN 200710078089 CN101469425A (zh) | 2007-12-25 | 2007-12-25 | 镁合金超疏水表面的制备方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN101469425A true CN101469425A (zh) | 2009-07-01 |
Family
ID=40827220
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN 200710078089 Pending CN101469425A (zh) | 2007-12-25 | 2007-12-25 | 镁合金超疏水表面的制备方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN101469425A (zh) |
Cited By (21)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101824620A (zh) * | 2010-05-07 | 2010-09-08 | 重庆大学 | 一种镁合金表面超疏水涂层的制备方法 |
CN101934268A (zh) * | 2010-09-30 | 2011-01-05 | 重庆大学 | 一种镁合金表面超疏水耐腐蚀功能膜的制备方法 |
CN101942663A (zh) * | 2010-10-27 | 2011-01-12 | 东南大学 | 具有超疏水表面的镁合金的复合制备法 |
CN101962761A (zh) * | 2010-11-04 | 2011-02-02 | 吉林大学 | 镁合金表面仿生疏水性涂层的制备方法 |
CN102286768A (zh) * | 2011-09-07 | 2011-12-21 | 大连理工大学 | 一种制备超疏水镁合金表面的工艺方法 |
CN102409379A (zh) * | 2011-11-08 | 2012-04-11 | 大连理工大学 | 一种用原电池法制备镁合金基体超疏水表面 |
CN102618897A (zh) * | 2012-04-18 | 2012-08-01 | 西南大学 | 一种表面具有超疏水镀层的镁合金的制备方法 |
CN102634805A (zh) * | 2012-05-04 | 2012-08-15 | 西南大学 | 一种表面具有超疏水膜层的镁合金的制备方法 |
CN103088380A (zh) * | 2013-02-18 | 2013-05-08 | 哈尔滨工业大学 | 镁及镁合金表面超疏水涂层的制备方法 |
CN103882495A (zh) * | 2014-04-16 | 2014-06-25 | 山东理工大学 | 一种电解等离子体制备铝合金抗粘附表面的方法 |
CN104005066A (zh) * | 2014-05-16 | 2014-08-27 | 华南理工大学 | 一种镁合金表面超疏水膜层及其制备方法和应用 |
CN105420789A (zh) * | 2015-11-27 | 2016-03-23 | 福州大学 | 纯镁或镁合金表面疏水复合生物活性涂层及其制备方法 |
CN105413994A (zh) * | 2015-12-15 | 2016-03-23 | 大连理工大学 | 一种仿生微纳复合结构超疏水表面的制备方法 |
CN105420788A (zh) * | 2015-11-27 | 2016-03-23 | 福州大学 | 一种纯镁或镁合金表面疏水微弧氧化涂层及其制备方法 |
CN107916421A (zh) * | 2017-11-13 | 2018-04-17 | 常州麒通国际贸易有限公司 | 一种耐腐蚀性镁合金超疏水表面的制备方法 |
CN108930042A (zh) * | 2018-07-13 | 2018-12-04 | 西安理工大学 | 一种镁合金表面超疏水膜的制备方法 |
CN109137036A (zh) * | 2018-11-26 | 2019-01-04 | 南京理工大学 | 一种钛合金表面陶瓷层接枝水凝胶的复合涂层及其制备方法 |
CN109183126A (zh) * | 2018-08-11 | 2019-01-11 | 桂林理工大学 | 一种镁合金表面疏水膜层的制备方法 |
CN109989090A (zh) * | 2019-04-29 | 2019-07-09 | 江苏理工学院 | 一种利用超滑表面制备镁合金耐蚀性膜层的方法 |
CN113846365A (zh) * | 2021-08-26 | 2021-12-28 | 中国船舶重工集团公司第七二五研究所 | 一种具备疏水减阻能力的仿生多孔结构的成型方法 |
EP4063540A2 (en) | 2021-12-30 | 2022-09-28 | Politechnika Slaska | Method of producing porous oxide layers on aluminum containing polymeric corrosion inhibitors |
-
2007
- 2007-12-25 CN CN 200710078089 patent/CN101469425A/zh active Pending
Cited By (23)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101824620A (zh) * | 2010-05-07 | 2010-09-08 | 重庆大学 | 一种镁合金表面超疏水涂层的制备方法 |
CN101934268A (zh) * | 2010-09-30 | 2011-01-05 | 重庆大学 | 一种镁合金表面超疏水耐腐蚀功能膜的制备方法 |
CN101942663A (zh) * | 2010-10-27 | 2011-01-12 | 东南大学 | 具有超疏水表面的镁合金的复合制备法 |
CN101962761A (zh) * | 2010-11-04 | 2011-02-02 | 吉林大学 | 镁合金表面仿生疏水性涂层的制备方法 |
CN102286768A (zh) * | 2011-09-07 | 2011-12-21 | 大连理工大学 | 一种制备超疏水镁合金表面的工艺方法 |
CN102409379A (zh) * | 2011-11-08 | 2012-04-11 | 大连理工大学 | 一种用原电池法制备镁合金基体超疏水表面 |
CN102618897A (zh) * | 2012-04-18 | 2012-08-01 | 西南大学 | 一种表面具有超疏水镀层的镁合金的制备方法 |
CN102634805A (zh) * | 2012-05-04 | 2012-08-15 | 西南大学 | 一种表面具有超疏水膜层的镁合金的制备方法 |
CN102634805B (zh) * | 2012-05-04 | 2014-03-19 | 西南大学 | 一种表面具有超疏水膜层的镁合金的制备方法 |
CN103088380A (zh) * | 2013-02-18 | 2013-05-08 | 哈尔滨工业大学 | 镁及镁合金表面超疏水涂层的制备方法 |
CN103882495A (zh) * | 2014-04-16 | 2014-06-25 | 山东理工大学 | 一种电解等离子体制备铝合金抗粘附表面的方法 |
CN104005066A (zh) * | 2014-05-16 | 2014-08-27 | 华南理工大学 | 一种镁合金表面超疏水膜层及其制备方法和应用 |
CN105420789A (zh) * | 2015-11-27 | 2016-03-23 | 福州大学 | 纯镁或镁合金表面疏水复合生物活性涂层及其制备方法 |
CN105420788A (zh) * | 2015-11-27 | 2016-03-23 | 福州大学 | 一种纯镁或镁合金表面疏水微弧氧化涂层及其制备方法 |
CN105420789B (zh) * | 2015-11-27 | 2019-05-10 | 福州大学 | 纯镁或镁合金表面疏水复合生物活性涂层及其制备方法 |
CN105413994A (zh) * | 2015-12-15 | 2016-03-23 | 大连理工大学 | 一种仿生微纳复合结构超疏水表面的制备方法 |
CN107916421A (zh) * | 2017-11-13 | 2018-04-17 | 常州麒通国际贸易有限公司 | 一种耐腐蚀性镁合金超疏水表面的制备方法 |
CN108930042A (zh) * | 2018-07-13 | 2018-12-04 | 西安理工大学 | 一种镁合金表面超疏水膜的制备方法 |
CN109183126A (zh) * | 2018-08-11 | 2019-01-11 | 桂林理工大学 | 一种镁合金表面疏水膜层的制备方法 |
CN109137036A (zh) * | 2018-11-26 | 2019-01-04 | 南京理工大学 | 一种钛合金表面陶瓷层接枝水凝胶的复合涂层及其制备方法 |
CN109989090A (zh) * | 2019-04-29 | 2019-07-09 | 江苏理工学院 | 一种利用超滑表面制备镁合金耐蚀性膜层的方法 |
CN113846365A (zh) * | 2021-08-26 | 2021-12-28 | 中国船舶重工集团公司第七二五研究所 | 一种具备疏水减阻能力的仿生多孔结构的成型方法 |
EP4063540A2 (en) | 2021-12-30 | 2022-09-28 | Politechnika Slaska | Method of producing porous oxide layers on aluminum containing polymeric corrosion inhibitors |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101469425A (zh) | 镁合金超疏水表面的制备方法 | |
CN104005026B (zh) | 一种在镁合金表面制备耐腐蚀超疏水膜层的方法 | |
CN105256342B (zh) | 一种基于铜的超疏水表面及其制备方法 | |
CN105297011B (zh) | 一种在镁合金表面制备超疏水复合膜层的方法 | |
CN109989090A (zh) | 一种利用超滑表面制备镁合金耐蚀性膜层的方法 | |
CN101696500B (zh) | 一种镁合金材料表面的防腐处理方法 | |
CN102021629A (zh) | 一种钛合金表面微弧氧化减摩复合膜层的制备方法 | |
CN102304741B (zh) | 阳极氧化法制备铝基超疏水薄膜 | |
CN108560037B (zh) | 一种含硼低碳钢氧化膜层及其制备方法 | |
CN106400079A (zh) | 一种铝合金表面多层超疏水复合膜层的制备方法 | |
CN113249726A (zh) | 一种在镁合金表面制备微米级球状超疏水复合涂层的方法 | |
CN102677058A (zh) | 含铜离子和氯离子的盐溶液刻蚀制备超疏水铝表面的方法 | |
CN102234800A (zh) | 促进剂为氯盐的铝合金稀土钝化液及其使用方法 | |
CN103382564A (zh) | 金属表面超疏水钴镀层及其制备方法 | |
CN111996570A (zh) | 一种镁合金及其表面处理方法 | |
CN104264196A (zh) | 镁合金表面一步法制备超疏水膜层的方法及其合金和应用 | |
CN104973662A (zh) | 船舶生活污水处理用氧化物阳极及其制备方法 | |
CN104073849B (zh) | 一种烧结钕铁硼磁体表面电镀镍钨磷的工艺 | |
CN101934268B (zh) | 一种镁合金表面超疏水耐腐蚀功能膜的制备方法 | |
CN101824620A (zh) | 一种镁合金表面超疏水涂层的制备方法 | |
CN102615037A (zh) | 在镁合金基体上制备超疏水绿色薄膜的方法 | |
CN102828218A (zh) | 镁合金阳极氧化处理用电解液及处理方法 | |
CN104005066A (zh) | 一种镁合金表面超疏水膜层及其制备方法和应用 | |
CN101914743A (zh) | 一种镁合金表面处理方法 | |
CN103938254A (zh) | 一种镁合金表面抗连接腐蚀微弧氧化层的制备方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Open date: 20090701 |