CN108950671A - 一种不锈钢基耐蚀耐磨涂层结构及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种不锈钢基耐蚀耐磨涂层结构，包括依次设置的不锈钢基底和耐蚀耐磨涂层，该耐蚀耐磨涂层包括通过电沉积结合Ni‑Cu/MC或Ni‑Cu/NS2涂层，和热处理结合的PTFE/MC或PTFE/NS2涂层；MC为耐磨的碳化物，NS2为耐磨硫化物；不锈钢基底的表面制备有孔径为50～80nm的纳米孔。该涂层结构达到良好的耐蚀耐磨性能，且不锈钢基底与涂层结合紧密；处理得到的不锈钢，不但表面平整，纳米孔的孔径较小，分布均匀，且不锈钢与复合涂层间的具有极强的结合力；本发明公开的不锈钢基耐蚀耐磨涂层结构的制备方法，其制备方法成本较低，原料常见易得，制备操作过程简单，便于推广应用。
Description
技术领域
本发明涉及金属表面处理技术领域，具体涉及一种不锈钢基耐蚀耐磨涂层结构及其制备方法和应用。
背景技术
随着科技发展，人类进入海洋从事生产等活动日益增多，而传统的不锈钢等材料，在海水中容易发生化学腐蚀和电化学腐蚀，从而导致材料或者设备失效、损毁等灾难性事故。传统的贵金属涂层因涂覆成本高昂成为发展瓶颈。因此需要开发一种成本低廉，工艺简单，耐腐性能优异的涂层。
金属腐蚀按腐蚀特征分类可分为全面腐蚀局部腐蚀包括点腐蚀、斑形腐蚀、溃疡腐蚀，晶类间腐蚀等。根据腐蚀介质情况分类可分为两大类一是化学腐蚀，二是电化学腐蚀。金属的腐蚀破坏一般具有以下两个特点：一是破坏总是从金属表面开始，然后或快或慢地向里面深入；二是在大多数场合下金属的腐蚀破坏与外形改变往往同时发生；腐蚀会影响金属设备使用过程的连续性和安全性。为此了解腐蚀机理，控制腐蚀速度，采取防腐蚀措施，是延长金属设备使用期限，扩大应用范围的重要手段。利用涂层隔离水、氧、酸、盐等腐蚀因子，阻碍其对金属的侵蚀，或者应用表面耐腐的涂层，利用涂层的本身阻抗较大，电子迁移困难的特性，来减少电化学腐蚀。因此，通过涂层对钢铁进行防腐，一个密闭的涂层***提供一个惰性的屏蔽层保护钢铁表面，其涂料组分中的主要成膜物质与钢铁表面形成牢固的粘附力，达到涂层对钢铁表面的屏蔽效应和防腐保护效果。
基于塑料—金属一体化复合成型技术，在金属表面形成纳米孔洞后，通过一定压力，使塑料熔体进入金属表面纳米孔洞结构，形成一种微观机械互锁，极大地增强了塑料与金属的粘接强度。
不锈钢表面纳米孔洞结构制备有一定难度，导致不锈钢基体与塑料的一体化复合成型难度增大。现有的NMT技术使用到的金属基体大多是铝合金，在电子元器件上金属与塑料一体化复合成型应用广泛，但铝合金材料难以满足耐腐蚀性和强度方面的需求。
目前NMT技术使用到的不锈钢基体，一般不锈钢表面采用喷丸、喷砂等机械粗化方法，这些方法可以有效提高不锈钢表面的清洁度，但喷丸过程会产生大量的砂尘，无法有效清除，且产生的表面孔径较大，后续的复合涂层制备的附着力不够，涂层的持久性不够，性能达不到使用要求。
另外，对不锈钢表面进行蚀刻成孔洞结构主要采用激光方法，再与塑料进行一体化成型，但是激光处理后的不锈钢，表面易被烧蚀组织发生变化，影响其整体性能，得到的孔洞熔坑尺寸较大，四周平整不均一，与塑料结合后容易产生应力集中，持久和密封性较差。
经检索，现有技术中暂未发现利用NMT技术制备不锈钢基耐蚀耐磨涂层结构的报道。
发明内容
本发明针对上述现有技术的缺点，提供一种不锈钢基耐蚀耐磨涂层结构，将不锈钢表面制备有纳米孔，能有效地提高耐蚀耐磨涂层与不锈钢表面的结合，而涂层结构选择为多层结构，包括电沉积结合Ni-Cu/MC或Ni-Cu/NS2涂层，和热处理结合的PTFE/MC或PTFE/NS2涂层，能使涂层结构达到良好的耐蚀耐磨性能，应用在耐蚀耐磨领域，使用广泛。
本发明的另一目的在于公开上述不锈钢的表面纳米孔的制备方法，通过此种方法处理得到的不锈钢表面平整，纳米孔的孔径较小，分布均匀，为后续在表面制备复合涂层提供良好基础，可有效增加不锈钢与复合涂层间的结合力，且本不锈钢的表面纳米孔可以大规模、批量化生产。
本发明的另一目的在于公开上述不锈钢基耐蚀耐磨涂层结构的制备方法，该方法操作简单，工艺可控，易于推广到各类钢材表面的涂层的涂覆上。
本发明的发明目的通过以下技术方案予以实现：
本发明公开的不锈钢基耐蚀耐磨涂层结构，包括依次设置的不锈钢基底和耐蚀耐磨涂层，所述耐蚀耐磨涂层包括通过电沉积结合Ni-Cu/MC或Ni-Cu/NS2涂层，和热处理结合的PTFE/MC或PTFE/NS2涂层；其中MC为耐磨的碳化物，NS2为耐磨硫化物；所述不锈钢基底的表面制备有孔径为50～80nm的纳米孔。
进一步优选地，所述MC为SiC或WC的一种，所述NS2为MoS2。
本发明的另一目的在于公开上述不锈钢基耐蚀耐磨涂层结构的纳米孔的制备方法：
S1.将待处理的不锈钢进行表面预处理；所述表面预处理包括酸洗除油和打磨；
S2.电解抛光：在室温条件下，将表面清理后的不锈钢作为阳极，石墨电极作为阴极，以30wt.％～50wt.％的H2SO4和50wt.％～70wt.％的H3PO4的混合溶液为电解抛光液，在电压为10～40V，抛光时间为2～5min；
S3.电化学扩孔：将步骤S2的电解抛光后的不锈钢作为阳极，石墨电极作为阴极，放置在体积分数为5％～10％的HClO4和90％～95％的(CH2OH)2的混合液中，工作电压为10～40V，温度为-10～0℃，反应8～15min；得到表面具有纳米孔的不锈钢。
本发明通过对不锈钢的表面预处理、电解抛光和电化学扩孔处理，解决了现有技术中，不锈钢表面纳米孔制备困难的问题，可有效提高涂层与基材表面结合力，有利于后续不锈钢耐腐涂层的制备。
不锈钢板一般采用的是轧制等生产工艺，表面存在较厚的氧化皮、油污以及其它沾染的杂质等，使用前要将不锈钢表面预处理：首先对不锈钢表面进行酸洗除油处理；然后对已经除油的表面，进行打磨清理去除氧化皮等杂物。表面预处理可以提高后续电解抛光和电解扩孔的工作效率，同时也避免因为不锈钢表面较厚的氧化皮等表面钝化现象，导致电化学腐蚀速率降低。
电解抛光可以去除材料表面的氧化皮、油污等，使不锈钢表面平整，无其它杂物，是实现不锈钢表面纳米孔均匀分布的前提条件；电化学扩孔过程中通过合理配置混合液，调整电流密度，时间、温度等工艺，使处理得到的不锈钢的表面平整，纳米孔的孔径较小，分布均匀。
进一步地，步骤S2和步骤S3中，所述不锈钢与石墨的间距为250mm～1000mm。此设置可保证腐蚀溶液浓度均匀性，使不锈钢表面能够快速的腐蚀抛光，且可有效增大扩孔效率。
进一步地，步骤S2和步骤S3中，所述不锈钢(阳极)与石墨电极(阴极)的浸入液体中工作面积之比为1:1～2.5。此工作面积的设置保证阳极正常溶解，防止出现钝化现象，以保证电解抛光的电解液和电化学扩孔的混合溶液中阳离子浓度几乎不变化。
进一步地，步骤S2中，所述电解液由质量分数为40％的H2SO4和60％的H3PO4混合而成。
进一步地，步骤S2中，所述电压为20V，抛光时间为3min。
进一步地，步骤S3中，所述混合液为体积分数为6％的HClO4和94％的(CH2OH)2混合，所述工作电压为20V，温度为0℃，反应10min。
进一步地，步骤S1中，所述酸洗使用0.1M的盐酸溶液或0.1M的硝酸溶液，酸洗20～30min。
进一步地，步骤S1中，所述表面处理后不锈钢表面的粗糙度为35～65μm。
本发明的另一目的在于，公开一种由上所述不锈钢基耐蚀耐磨涂层结构的制备方法，包括以下步骤：
Y1.制备Ni-Cu/MC或Ni-Cu/NS2涂层
Y11.将表面具有纳米孔的不锈钢放置在Ni-Cu电镀液中进行电镀，所述电镀液由80～120g/L硫酸镍、15～30g/L硫酸铜、80～100g/L柠檬酸钠、15～30g/L氯化钠，20～40g/L硼酸配置而成，所述电镀液的pH为4.0～6.0；将电镀液添加0.1～10g/L的MC或NS2耐磨粒子，耐磨粒子均匀分散在电镀液中；使不锈钢表面得到含量30wt.％铜的Ni-Cu/MC或Ni-Cu/NS2层；
Y12.将获得的Ni-Cu/MC或Ni-Cu/NS2层进行热处理，所述热处理温度为300～400℃，保温2～4h；得到带有Ni-Cu/MC或Ni-Cu/NS2涂层的不锈钢；
Y2.制备纳米(Ni-Cu/MC或Ni-Cu/NS2)+(PTFE/MC或PTFE/NS2)涂层
Y21.配置10wt.％～30wt.％的PTFE悬浊液，添加2～8g/L的MC或者10～15g/L的NS2粘接剂，得到复合悬浊液；
Y22.将配置好的复合悬浊液超声波分散2～4h，超声波功率采用25～40KHz；
Y23.将带有Ni-Cu/MC或Ni-Cu/NS2涂层的不锈钢浸入悬浊液中，浸没10～30min；干燥10～30min后，继续浸入，反复多次；得到具有纳米(Ni-Cu/MC或Ni-Cu/NS2)+(PTFE/MC或PTFE/NS2)涂层的不锈钢；
Y33.将获得的具有纳米(Ni-Cu/MC或Ni-Cu/NS2)+(PTFE/MC或PTFE/NS2)涂层的不锈钢置于热处理炉中，300℃～350℃加热流平固化处理，获得不锈钢基耐蚀耐磨涂层。
进一步地，步骤Y11中，所述电镀的电流密度为3～8A/dm2，温度为40℃～60℃。
进一步地，步骤Y23中所得的浸入次数为3～6次。
进一步地，步骤Y12中热处理在氩气或氮气的保护气氛中进行。热处理为消除电镀过程中不锈钢基耐蚀耐磨涂层结构的组织应力和PTFE的流平现象。
本发明的不锈钢基耐蚀耐磨涂层结构应用于酸碱性环境，海水环境腐蚀强烈的工作环境。
本发明通过对不锈钢的预处理后，再采用电解液处理，控制处理时间及温度等条件，从而在表面制备出纳米孔洞结构，所制得的不锈钢表面纳米孔洞结构是不锈钢与耐蚀耐磨涂层材料复合成型中的关键性指标，且这种纳米孔洞结构分布均匀，耐蚀耐磨涂层进入纳米孔洞结构后与不锈钢表面形成很强的机械互锁，可有效提高涂层与基材表面结合力。
本发明的不锈钢基耐蚀耐磨涂层结构的制备方法成本较低，原料常见易得，制备操作过程简单，便于推广应用。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
本发明提供的不锈钢基耐蚀耐磨涂层结构，将制备有纳米孔的不锈钢表面，能有效地提高耐蚀耐磨涂层与不锈钢表面的结合，而涂层结构选择为多层结构，使涂层结构达到良好的耐蚀耐磨性能，应用广泛。
本发明提供的不锈钢的表面纳米孔的制备方法，通过对不锈钢的表面预处理、电解抛光和电化学扩孔处理，解决了现有技术中，不锈钢表面纳米孔制备困难的问题，可有效提高涂层与基材表面结合力，有利于后续不锈钢耐腐涂层的制备。
本发明提供的不锈钢基耐蚀耐磨涂层结构的制备方法，创造性地将Ni-Cu/MC或Ni-Cu/NS2涂层电镀在有纳米孔的不锈钢表面，通过表面改性制备纳米(Ni-Cu/MC或Ni-Cu/NS2)+(PTFE/MC或PTFE/NS2)涂层，极大地增强了塑料与金属的粘接强度，其制备方法成本较低，原料常见易得，制备操作过程简单，便于推广应用。
附图说明
图1为本发明的不锈钢的表面纳米孔的制备的流程图。
图2为现有技术未处理的不锈钢钢板的表面金相图片。
图3为本发明的电解抛光后的不锈钢表面图片。
图4为本发明的实施例3经过纳米造孔后的不锈钢表面SEM照片。
图5为对比例1中经过纳米造孔后的不锈钢表面SEM照片。
图6为本发明的实施例9的经过步骤Y1后得到的Ni-Cu/SiC涂层的SEM照片。
图7为本发明的实施例9制备得到的纳米Ni-Cu/SiC+PTFE/SiC涂层不锈钢结构的SEM照片
图8为本发明的实施例9制备得到的纳米Ni-Cu/SiC+PTFE/SiC涂层不锈钢结构动电位极化测试曲线。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例进一步详细说明本发明。为方便说明，本发明下述实施例采用的试剂、仪器和设备等列举如下，但并不因此限定本发明。
发明人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程，但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程，即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
本发明提供的不锈钢基耐蚀耐磨涂层结构，包括依次设置的不锈钢基底和耐蚀耐磨涂层，该耐蚀耐磨涂层包括通过电沉积结合Ni-Cu/MC或Ni-Cu/NS2涂层，和热处理结合的PTFE/MC或PTFE/NS2涂层；其中MC为耐磨的碳化物，NS2为耐磨硫化物；所述不锈钢基底的表面制备有孔径为50～80nm的纳米孔。
同时，本发明提供的不锈钢的表面纳米孔的制备方法，如图1，通过对不锈钢的表面预处理1、电解抛光2和电化学扩孔处理3，解决了现有技术中，不锈钢表面纳米孔制备困难的问题，可有效提高涂层与基材表面结合力，有利于后续不锈钢耐腐涂层的制备。
其中，表面预处理1包括酸洗101不锈钢进行表面除油，表面喷砂打磨和喷砂清理102；电解抛光2是将表面清理后的不锈钢作为阳极，石墨电极作为阴极，放置到配置好的电解抛光液中，调整工艺参数，进行电解抛光；电化学扩孔处理3电解抛光后的不锈钢作为阳极，石墨电极作为阴极，放置配置好的HClO4和(CH2OH)2中进行处理，最终得到孔径大小为50～80nm的不锈钢。
实施例1不锈钢的表面纳米孔的制备方法
本实施例的不锈钢的表面纳米孔的制备方法，包括以下步骤：
S1.将待处理的不锈钢进行表面预处理；所述表面预处理包括酸洗除油、打磨；
S2.电解抛光：在室温条件下，将表面清理后的不锈钢作为阳极，石墨电极作为阴极，30wt.％的H2SO4和70wt.％的H3PO4的混合溶液为电解抛光液，在电压为10V，抛光时间为5min；
S3.电化学扩孔：将步骤S2的电解抛光后的不锈钢作为阳极，石墨电极作为阴极，放置在体积分数为5％的HClO4和95％的(CH2OH)2的混合液中，工作电压为10V，温度为-10℃，反应15min；得到表面具有纳米孔的不锈钢。
其中，步骤S2和步骤S3的不锈钢与石墨的间距为250mm；不锈钢(阳极)与石墨电极(阴极)的浸入液体中工作面积之比为1:1；步骤S1中，酸洗使用0.1M的盐酸溶液，酸洗20min。表面处理后不锈钢表面的粗糙度为35～65μm。
实施例2不锈钢的表面纳米孔的制备方法
本实施例的不锈钢的表面纳米孔的制备方法，包括以下步骤：
S1.将待处理的不锈钢进行表面预处理；所述表面预处理包括酸洗除油、打磨；
S2.电解抛光：在室温条件下，将表面清理后的不锈钢作为阳极，石墨电极作为阴极，50wt.％的H2SO4和50wt.％的H3PO4的混合溶液为电解抛光液，在电压为40V，抛光时间为2min；
S3.电化学扩孔：将步骤S2的电解抛光后的不锈钢作为阳极，石墨电极作为阴极，放置在体积分数为10％的HClO4和90％的(CH2OH)2的混合液中，工作电压为40V，温度为0℃，反应8min；得到表面具有纳米孔的不锈钢。
其中，步骤S2和步骤S3的不锈钢与石墨的间距为800mm；不锈钢(阳极)与石墨电极(阴极)的浸入液体中工作面积之比为1:2.5；步骤S1中，酸洗使用0.1M的硝酸溶液，酸洗20min。表面处理后不锈钢表面的粗糙度为35～65μm。
实施例3不锈钢的表面纳米孔的制备方法
本实施例的不锈钢的表面纳米孔的制备方法，包括以下步骤：
S1.将待处理的不锈钢进行表面预处理；所述表面预处理包括酸洗除油、打磨；
S2.电解抛光：在室温条件下，将表面清理后的不锈钢作为阳极，石墨电极作为阴极，40wt.％的H2SO4和60wt.％的H3PO4的混合溶液为电解抛光液，在电压为20V，抛光时间为3min；
S3.电化学扩孔：将步骤S2的电解抛光后的不锈钢作为阳极，石墨电极作为阴极，放置在体积分数为4％的HClO4和96％的(CH2OH)2的混合液中，工作电压为20V，温度为0℃，反应10min；得到表面具有纳米孔的不锈钢。
其中，步骤S2和步骤S3的不锈钢与石墨的间距为1000mm；不锈钢(阳极)与石墨电极(阴极)的浸入液体中工作面积之比为1:2.5；步骤S1中，酸洗使用0.1M的硝酸溶液，酸洗25min。表面处理后不锈钢表面的粗糙度为35～65μm。
实施例4～实施例6
实施例1～实施例3的不锈钢的表面纳米孔的制备方法得到表面纳米孔的不锈钢分别为实施例4～实施例6；孔径大小为50～80nm。图2为未处理的不锈钢钢板表面放大100倍的金相照片，由图可知不锈钢表面比较粗糙；图3为电解抛光后的不锈钢表面放大倍数2倍的图片，不锈钢表面电解抛光后，不锈钢表面平整度较高；图4为实施例3经过纳米造孔后的不锈钢表面SEM照片，由图可知，处理后的不锈钢表面平整，纳米孔的孔径较小，分布均匀；图5为对比例1经过纳米造孔后的不锈钢表面SEM照片，由图可知，处理后的不锈钢表面平整，纳米孔的孔径明显大于实施例1～实施例3的孔径，且分布不够均匀。
对比例1
申请号为CN201410821884.7的一种不锈钢表面有序微孔结构的制备方法，包括以下步骤：
Y1.将1mm厚不锈钢板线切割成30mm×20mm的试样；
Y2.将不锈钢放入836型金属清洗液超声清洗15min，进行脱脂处理；
Y3.采用WYK-15010K直流稳压稳流电源对脱脂后的不锈钢进行电化学抛光，获得镜面表面；电化学抛光工艺：不锈钢试样作阳极，高纯石墨片作阴极，阴极与阳极面积比3:1，阴极阳极间距50mm，电解抛光液为由浓度为300ml/L H2SO4，600ml/L H3PO4，30ml/L丙三醇构成的水溶液，抛光液温度85℃，采用恒流法，电流密度50A/dm2，抛光时间3min；每个步骤之间，不锈钢试样均需用去离子水清洗干净后，再进行下一步骤；
Y4.不锈钢钝化处理：将抛光过的不锈钢放入50％的硝酸溶液中进行钝化处理，获得致密的氧化膜；钝化工艺：钝化时间为20min，温度为室温。钝化后用去离子水冲洗干净再放入配好的磷酸溶液中进行电化学腐蚀；
Y5.不锈钢电化学腐蚀：采用WYK-15010K直流稳压稳流电源对钝化处理后的不锈钢试样进行电化学腐蚀，获得有序微孔结构；电化学腐蚀工艺：不锈钢试样作阳极，高纯石墨片作阴极，阴极与阳极面积比3:1，阴极阳极间距50mm，电化学腐蚀液为磷酸浓度为15g/L的水溶液，溶液温度0-5℃，采用恒电流法，电流密度为5A/dm2，腐蚀时间120min；根据不锈钢制品的用途及要求，可通过调整电化学腐蚀液的磷酸浓度大小控制微孔直径，调整电化学腐蚀时间控制微孔深度。
对对比例1得到的不锈钢表面进行金相观察，如图5所示，其孔的大小约为300nm。
如图1所示，将实施例4～实施例6所得的表面纳米孔的不锈钢经过清洗处理4，清洗液选用乙醇或去离子水，将不锈钢表面清洗干净，再放入电镀设备进行电镀处理5，得到Ni-Cu/MC或Ni-Cu/NS2层，进行表面改性处理6得到具有纳米(Ni-Cu/MC或Ni-Cu/NS2)+(PTFE/MC或PTFE/NS2)涂层，最后进行加热流平固化处理7，得到不锈钢基耐蚀耐磨涂层。具体实施如下。
实施例7不锈钢基耐蚀耐磨涂层结构的制备方法
实施例3方法制备得到不锈钢的表面纳米孔的基础上，制备不锈钢基耐蚀耐磨涂层结构，其制备方法，包括以下步骤：
Y1.制备Ni-Cu/MC或Ni-Cu/NS2涂层
Y11.将表面具有纳米孔的不锈钢放置在Ni-Cu电镀液中进行电镀，该电镀液由120g/L硫酸镍、30g/L硫酸铜、90g/L柠檬酸钠、20g/L氯化钠，30g/L硼酸配置而成，pH为4.0；将电镀液添加0.1g/L的SiC耐磨粒子，耐磨粒子均匀分散在电镀液中；使不锈钢表面得到含量30wt.％铜的Ni-Cu/SiC层；
Y12.将获得的Ni-Cu/SiC层进行热处理，在氩气或氮气的保护气氛中，热处理温度为300～400℃，保温2～4h；得到带有Ni-Cu/SiC涂层的不锈钢；
Y2.制备纳米Ni-Cu/SiC+PTFE/SiC涂层
Y21.配置10wt％的PTFE悬浊液，添加8g/L的SiC粘接剂，得到复合悬浊液；
Y22.将配置好的复合悬浊液超声波分散4h，超声波功率采用25KHz；
Y23.将带有Ni-Cu/SiC+PTFE/SiC涂层的不锈钢浸入悬浊液中，浸泡10min，干燥10min后，继续浸入3次；得到具有纳米Ni-Cu/SiC+PTFE/SiC涂层的不锈钢；
Y33.将获得的具有纳米Ni-Cu/SiC+PTFE/SiC涂层的不锈钢置于热处理炉中，300～350℃加热流平固化处理，获得不锈钢基耐蚀耐磨涂层。
实施例8不锈钢基耐蚀耐磨涂层结构的制备方法
实施例3方法制备得到不锈钢的表面纳米孔的基础上，制备不锈钢基耐蚀耐磨涂层结构，其制备方法与实施例7基本相同，其不同之处在于，步骤Y11中，将电镀液添加10g/L的SiC耐磨粒子；步骤Y21中，配置30％的PTFE悬浊液，添加2g/L的SiC粘接剂；步骤Y23中，浸泡30min，干燥30min后，继续浸入6次；其余步骤与实施例7的制备方法相同。
实施例9不锈钢基耐蚀耐磨涂层结构的制备方法
实施例3方法制备得到不锈钢的表面纳米孔的基础上，制备不锈钢基耐蚀耐磨涂层结构，其制备方法与实施例7基本相同，其不同之处在于，步骤Y11中，将电镀液添加4.5g/L的SiC耐磨粒子；步骤Y21中，配置15％的PTFE悬浊液，添加6g/L的SiC粘接剂；步骤Y22中，将配置好的复合悬浊液超声波分散2h，超声波功率采用40KHz；步骤Y23中，浸泡15min，干燥30min后，继续浸入6次；其余步骤与实施例7的制备方法相同。
实施例10不锈钢基耐蚀耐磨涂层结构的制备方法
实施例3方法制备得到不锈钢的表面纳米孔的基础上，制备不锈钢基耐蚀耐磨涂层结构，其制备方法与实施例7基本相同，其不同之处在于，步骤Y11中，将电镀液添加10g/L的MoS2耐磨粒子；其余步骤与实施例7的制备方法相同。
实施例11不锈钢基耐蚀耐磨涂层结构的制备方法
实施例3方法制备得到不锈钢的表面纳米孔的基础上，制备不锈钢基耐蚀耐磨涂层结构，其制备方法与实施例7基本相同，其不同之处在于，步骤Y11中，将电镀液添加15g/L的MoS2耐磨粒子；其余步骤与实施例7的制备方法相同。
对比例2不锈钢基耐蚀耐磨涂层结构的制备方法
将对比例1中制得的表面有序微孔结构不锈钢进行制备不锈钢基耐蚀耐磨涂层结构，其制备方法与实施例9相同。
将实施8～实施例11和对比例2中制备得到的不锈钢基耐蚀耐磨涂层结构进行涂层的盐雾试验、耐磨实验和耐酸碱实验。具体实验方法如下：
(1)盐雾试验：按照GB/T10125-2012标准进行240h中性盐雾试验，常温下3.5ωt％中性盐水浸泡1000h。
(2)耐酸碱实验：耐酸实验在70℃，0.5mol/L的H2SO4+2ppm HF环境中测试腐蚀电流；耐碱实验在60℃下，0.1mol/L的NaOH环境中测试腐蚀电流。
其具体实验数据见表1。
表1
图6～图7为实施例9经过步骤Y1后得到的Ni-Cu/SiC涂层的SEM照片和纳米Ni-Cu/SiC+PTFE/SiC涂层不锈钢结构的SEM照片。电镀涂层表面粗糙度较高，这导致涂层的摩擦系数大和耐腐性能下降，经过PTFE等浸泡后的表面，凹凸部位有效地被PTFE等粒子填充，表面平整度提高，耐腐性能和表面润滑效果提高。
图8为实施例9方法制备得到的不锈钢基耐蚀耐磨涂层结构在70℃下，0.5MH2SO4+2ppmHF溶液环境测试的动电位极化曲线，曲线表面涂层的腐蚀电流为0.43μA/cm2，涂层的抗腐蚀性能优异。
由实验结果表明，本不锈钢基耐蚀耐磨涂层结构具有极强的抗酸碱性及耐磨性，可广泛应用于酸碱性环境，海水环境腐蚀强烈的工作环境，具有巨大的经济效益。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明的技术方案所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护之内。
Claims (10)
1.一种不锈钢基耐蚀耐磨涂层结构，其特征在于，包括依次设置的不锈钢基底和耐蚀耐磨涂层，所述耐蚀耐磨涂层包括通过电沉积结合Ni-Cu/MC或Ni-Cu/NS2涂层，和热处理结合的PTFE/MC或PTFE/NS2涂层；其中MC为耐磨的碳化物，NS2为耐磨硫化物；所述不锈钢基底的表面制备有孔径为50～80nm的纳米孔。
2.根据权利要求1所述不锈钢基耐蚀耐磨涂层结构，其特征在于，所述MC为SiC或WC的一种，所述NS2为MoS2。
3.根据权利要求1所述不锈钢基耐蚀耐磨涂层结构，其特征在于，所述纳米孔的制备方法为：
S1.将待处理的不锈钢进行表面预处理；所述表面预处理包括酸洗除油和打磨；
S2.电解抛光：在室温条件下，将表面清理后的不锈钢作为阳极，石墨电极作为阴极，以30wt.％～50wt.％的H2SO4和50wt.％～70wt.％的H3PO4的混合溶液为电解抛光液，在电压为10～40V，抛光时间为2～5min；
S3.电化学扩孔：将步骤S2的电解抛光后的不锈钢作为阳极，石墨电极作为阴极，放置在体积分数为5％～10％的HClO4和90％～95％的(CH2OH)2的混合液中，工作电压为10～40V，温度为-10～0℃，反应8～15min；得到表面具有纳米孔的不锈钢。
4.根据权利要求3所述不锈钢基耐蚀耐磨涂层结构，其特征在于，步骤S2和步骤S3中，所述不锈钢与石墨的间距为250mm～1000mm。
5.根据权利要求3所述不锈钢基耐蚀耐磨涂层结构，其特征在于，步骤S2和步骤S3中，所述不锈钢(阳极)与石墨电极(阴极)的浸入液体中工作面积之比为1:1～2.5。
6.一种根据权利1～5任意一项所述不锈钢基耐蚀耐磨涂层结构的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
Y1.制备Ni-Cu/MC或Ni-Cu/NS2涂层
Y11.将表面具有纳米孔的不锈钢放置在Ni-Cu电镀液中进行电镀，所述电镀液由80～120g/L硫酸镍、15～30g/L硫酸铜、80～100g/L柠檬酸钠、15～30g/L氯化钠，20～40g/L硼酸配置而成，所述电镀液的pH为4.0～6.0；将电镀液添加0.1～10g/L的MC或NS2耐磨粒子，耐磨粒子均匀分散在电镀液中；使不锈钢表面得到含量30wt.％铜的Ni-Cu/MC或Ni-Cu/NS2层；
Y12.将获得的Ni-Cu/MC或Ni-Cu/NS2层进行热处理，所述热处理温度为300～400℃，保温2～4h；得到带有Ni-Cu/MC或Ni-Cu/NS2涂层的不锈钢；
Y2.制备纳米(Ni-Cu/MC或Ni-Cu/NS2)+(PTFE/MC或PTFE/NS2)涂层
Y21.配置10wt.％～30wt.％的PTFE悬浊液，添加2～8g/L的MC或者10～15g/L的NS2粘接剂，得到复合悬浊液；
Y22.将配置好的复合悬浊液超声波分散2～4h，超声波功率采用25～40KHz；
Y23.将带有Ni-Cu/MC或Ni-Cu/NS2涂层的不锈钢浸入悬浊液中，浸没10～30min；干燥10～30min后，继续浸入，反复多次；得到具有纳米(Ni-Cu/MC或Ni-Cu/NS2)+(PTFE/MC或PTFE/NS2)涂层的不锈钢；
Y33.将获得的具有纳米(Ni-Cu/MC或Ni-Cu/NS2)+(PTFE/MC或PTFE/NS2)涂层的不锈钢置于热处理炉中，300℃～350℃加热流平固化处理，获得不锈钢基耐蚀耐磨涂层。
7.根据权利6所述不锈钢基耐蚀耐磨涂层结构的制备方法，其特征在于，步骤Y11中，所述电镀的电流密度为3～8A/dm2，温度为40℃～60℃。
8.根据权利6所述不锈钢基耐蚀耐磨涂层结构的制备方法，其特征在于，步骤Y23中所得的浸入次数为3～6次。
9.根据权利6所述不锈钢基耐蚀耐磨涂层结构的制备方法，其特征在于，步骤Y12中热处理在氩气或氮气的保护气氛中进行。
10.一种根据权利1～5任意一项所述不锈钢基耐蚀耐磨涂层结构应用于酸碱性环境，海水环境腐蚀强烈的工作环境。
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110055576A (zh) * | 2019-03-21 | 2019-07-26 | 苏州铁博士金属制品有限公司 | 一种高强度耐腐蚀钢材料的制备方法 |
| CN111549372A (zh) * | 2020-05-20 | 2020-08-18 | 华南理工大学 | 一种提高硬铬镀层与钢基体结合力的方法 |
| CN111663159A (zh) * | 2020-06-23 | 2020-09-15 | 上海理工大学 | 一种耐磨损的碳化硅掺杂复合涂层的制备方法 |
| CN117403302A (zh) * | 2023-12-15 | 2024-01-16 | 宝露精工科技(无锡)有限公司 | 一种高强高韧轴承用钢及其制备方法 |
Citations (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0543293A2 (en) * | 1991-11-15 | 1993-05-26 | Sumitomo Electric Industries, Ltd | Coated article and method for producing same |
| WO2002087340A1 (en) * | 2001-04-30 | 2002-11-07 | Ak Properties, Inc. | Antimicrobial coated metal sheet |
| CN1965428A (zh) * | 2004-08-26 | 2007-05-16 | 松下电器产业株式会社 | 电极用复合粒子及其制造方法以及二次电池 |
| CN101886256A (zh) * | 2010-07-09 | 2010-11-17 | 辽宁工程技术大学 | 镁合金表面Ni-Cu-P/纳米TiO2化学复合镀层的制备方法 |
| WO2010146169A2 (en) * | 2009-06-18 | 2010-12-23 | Corus Technology Bv | A process of direct low-temperature growth of carbon nanotubes (cnt) and fibers (cnf) on a steel strip |
| CN102925952A (zh) * | 2011-08-11 | 2013-02-13 | 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 | 不锈钢与非晶合金的复合体及其制作方法 |
| CN103352213A (zh) * | 2013-06-18 | 2013-10-16 | 陕西巨基实业有限公司 | 环保型高抗硫化氢和高耐磨Ni-P-W-Mo四元合金镀液及其配制方法 |
| JP2014155918A (ja) * | 2013-02-18 | 2014-08-28 | Toshiba Corp | 耐腐食・耐磨耗コーティング方法及び発電機器 |
| CN104178784A (zh) * | 2014-08-15 | 2014-12-03 | 中国海洋大学 | 一种金属表面铜镍合金的制备方法 |
| CN105908227A (zh) * | 2016-06-03 | 2016-08-31 | 河海大学 | 一种提高Ni-B合金耐蚀耐磨性能的CMMA结构电化学制备方法 |
| CN106086766A (zh) * | 2016-07-26 | 2016-11-09 | 中国科学院兰州化学物理研究所 | 一种高抗磨低摩擦系数热喷涂陶瓷涂层的制备方法 |
| CN107190309A (zh) * | 2017-05-22 | 2017-09-22 | 深圳市步莱恩科技有限公司 | 一种在不锈钢表面形成微纳米孔的方法 |
| CN108000795A (zh) * | 2017-12-03 | 2018-05-08 | 无锡市恒利弘实业有限公司 | 一种用于纳米注塑成型的复合材料的制备方法和应用 |
| CN209779038U (zh) * | 2018-09-25 | 2019-12-13 | 湖南工业大学 | 一种不锈钢基耐蚀耐磨涂层结构的生产*** |
-
2018
- 2018-09-25 CN CN201811119458.3A patent/CN108950671B/zh active Active
Patent Citations (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0543293A2 (en) * | 1991-11-15 | 1993-05-26 | Sumitomo Electric Industries, Ltd | Coated article and method for producing same |
| WO2002087340A1 (en) * | 2001-04-30 | 2002-11-07 | Ak Properties, Inc. | Antimicrobial coated metal sheet |
| CN1965428A (zh) * | 2004-08-26 | 2007-05-16 | 松下电器产业株式会社 | 电极用复合粒子及其制造方法以及二次电池 |
| WO2010146169A2 (en) * | 2009-06-18 | 2010-12-23 | Corus Technology Bv | A process of direct low-temperature growth of carbon nanotubes (cnt) and fibers (cnf) on a steel strip |
| CN101886256A (zh) * | 2010-07-09 | 2010-11-17 | 辽宁工程技术大学 | 镁合金表面Ni-Cu-P/纳米TiO2化学复合镀层的制备方法 |
| CN102925952A (zh) * | 2011-08-11 | 2013-02-13 | 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 | 不锈钢与非晶合金的复合体及其制作方法 |
| JP2014155918A (ja) * | 2013-02-18 | 2014-08-28 | Toshiba Corp | 耐腐食・耐磨耗コーティング方法及び発電機器 |
| CN103352213A (zh) * | 2013-06-18 | 2013-10-16 | 陕西巨基实业有限公司 | 环保型高抗硫化氢和高耐磨Ni-P-W-Mo四元合金镀液及其配制方法 |
| CN104178784A (zh) * | 2014-08-15 | 2014-12-03 | 中国海洋大学 | 一种金属表面铜镍合金的制备方法 |
| CN105908227A (zh) * | 2016-06-03 | 2016-08-31 | 河海大学 | 一种提高Ni-B合金耐蚀耐磨性能的CMMA结构电化学制备方法 |
| CN106086766A (zh) * | 2016-07-26 | 2016-11-09 | 中国科学院兰州化学物理研究所 | 一种高抗磨低摩擦系数热喷涂陶瓷涂层的制备方法 |
| CN107190309A (zh) * | 2017-05-22 | 2017-09-22 | 深圳市步莱恩科技有限公司 | 一种在不锈钢表面形成微纳米孔的方法 |
| CN108000795A (zh) * | 2017-12-03 | 2018-05-08 | 无锡市恒利弘实业有限公司 | 一种用于纳米注塑成型的复合材料的制备方法和应用 |
| CN209779038U (zh) * | 2018-09-25 | 2019-12-13 | 湖南工业大学 | 一种不锈钢基耐蚀耐磨涂层结构的生产*** |
Non-Patent Citations (9)
| Title |
|---|
| LIHE GUO等: "Distinct tribological mechanisms of various oxide nanoparticles added in PEEK composite reinforced with carbon fibers", APPLIED SCIENCE AND MANUFACTURING, pages 19 - 30 * |
| 应丽霞;刘莹;杨俊涛;施泽宏;杨志昆;王桂香;: "Ni-W-P-SiC-WS_2耐磨减摩复合镀层的制备及性能研究", 功能材料, no. 22, pages 38 - 41 * |
| 张文;李保松;环宇星;刘林林;董嘉;: "Ni-W/SiC纳米复合镀层的制备与其耐蚀性", 腐蚀与防护, no. 04, pages 1 - 1 * |
| 权利要求3，对比文件6（"阳极氧化法制备不锈钢纳米多孔膜技术研究"，卢文静: "阳极氧化法制备不锈钢纳米多孔膜技术研究", 中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技Ⅰ辑, pages 33 - 34 * |
| 李丽;刘春兰;吴先文;: "镍-碳化钨纳米复合镀层的制备与性能", 电镀与涂饰, no. 10, pages 10 - 13 * |
| 李颖;梅园;王颖;孟凡彬;周祚万;: "面向金属/树脂复合材料的纳米注塑成型技术综述", 材料导报, no. 13, pages 170 - 178 * |
| 许小锋;: "Ni-P/MoS_2自润滑化学复合镀层的制备及性能研究", 润滑与密封, no. 11, pages 96 - 99 * |
| 陈美玲;王涛;杨莉;杨军;: "改性纳米SiC粉体对铸造304不锈钢腐蚀性能的研究", 热加工工艺, no. 09, pages 44 - 46 * |
| 顾红艳;何春霞;史丽萍;: "不同纳米材料填充聚四氟乙烯复合材料的力学性能研究", 塑料, no. 05, pages 86 - 87 * |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110055576A (zh) * | 2019-03-21 | 2019-07-26 | 苏州铁博士金属制品有限公司 | 一种高强度耐腐蚀钢材料的制备方法 |
| CN111549372A (zh) * | 2020-05-20 | 2020-08-18 | 华南理工大学 | 一种提高硬铬镀层与钢基体结合力的方法 |
| CN111663159A (zh) * | 2020-06-23 | 2020-09-15 | 上海理工大学 | 一种耐磨损的碳化硅掺杂复合涂层的制备方法 |
| CN117403302A (zh) * | 2023-12-15 | 2024-01-16 | 宝露精工科技(无锡)有限公司 | 一种高强高韧轴承用钢及其制备方法 |
| CN117403302B (zh) * | 2023-12-15 | 2024-02-13 | 宝露精工科技(无锡)有限公司 | 一种高强高韧轴承用钢及其制备方法 |
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