一種鎂合金表面雙羥基金屬氧化物封閉膜層的制備方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種鎂合金表面雙羥基金屬氧化物(LDH)封閉膜層的制備方法，該方法直接以陽(yáng)極氧化鎂為鎂源，通過(guò)原位生長(zhǎng)液在陽(yáng)極氧化后的鎂合金表面原位生長(zhǎng)一層LDH膜層，其不僅可以對(duì)鎂合金陽(yáng)極氧化膜表面的孔洞進(jìn)行有效封閉，避免侵蝕性介質(zhì)與鎂合金基體直接接觸，更增加了防護(hù)層的厚度，明顯提高了防護(hù)層的耐蝕性。本發(fā)明所述方法采用的試劑為無(wú)機(jī)鹽類(lèi)試劑，對(duì)環(huán)境友好，所述試劑為市售產(chǎn)品，因此成本低。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種鏌合金表面雙羥基金屬氧化物封閉膜層的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于金屬表面防護(hù)處理技術(shù)領(lǐng)域，是一種表面處理方法，特別涉及一種鎂合金表面雙羥基金屬氧化物(LDH)膜層的制備方法?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]鎂合金密度較低，其合金比強(qiáng)度及比剛度高，具有良好的減震性、導(dǎo)電導(dǎo)熱性、阻尼性等，被稱(chēng)為“21世紀(jì)的綠色工程材料”。近幾年，由于汽車(chē)自動(dòng)化、航空航天、手機(jī)、計(jì)算機(jī)行業(yè)等方面的應(yīng)用需求，鎂合金引起了廣泛的關(guān)注。但是，鎂合金具有很高的化學(xué)和電化學(xué)活性，很容易受到腐蝕，限制了鎂合金的廣泛應(yīng)用。
[0003]現(xiàn)階段，提高鎂合金耐蝕性的主要手段有兩類(lèi):一類(lèi)是通過(guò)提高鎂合金產(chǎn)品自身的耐蝕性，如減少合金中有害雜質(zhì)，提高合金純度，采用快速凝固的方法等；另一類(lèi)是目前最有成效的表面處理技術(shù)，其中陽(yáng)極氧化技術(shù)研究比較成熟應(yīng)用范圍廣泛。但是鎂合金陽(yáng)極氧化膜可以實(shí)現(xiàn)基體和腐蝕介質(zhì)的有效阻隔，是以其疏松多孔的陽(yáng)極氧化膜完全被封閉為前提的。封閉處理對(duì)于提高陽(yáng)極氧化膜對(duì)鎂合金防護(hù)作用是非常重要的步驟。
[0004]層狀雙羥基復(fù)合金屬氧化物是一種二維層狀納米材料，其化學(xué)通式為: (0H)2]x+(An_)x/n ? yH20,其中M2+和M3+分別為+2價(jià)和+3價(jià)金屬陽(yáng)離子，占據(jù)類(lèi)水滑石層板中的八面體孔洞而陰離子An_作為插層陰離子進(jìn)行陰離子補(bǔ)償。有學(xué)者將通過(guò)共沉積的方法直接在鎂合金基體表面生長(zhǎng)出LDH膜層，并以此作為一種防護(hù)膜。
[0005]目前，關(guān)于LDH膜層在鎂金屬方面的應(yīng)用研究熱點(diǎn)主要集中于鎂基體表面，通常采用二價(jià)和三價(jià)兩種金屬陽(yáng)離子鹽混合溶液作為反應(yīng)溶液A，使用堿性溶液B調(diào)節(jié)溶液A的pH 值至兩種金屬氫氧化物的共沉淀范圍，控制反應(yīng)溫度，將鎂或鎂合金金屬基體置于反應(yīng)溶液中，使金屬表面原位生長(zhǎng)出LDH膜層。如Zeng等人采用了Zn(N03)2和Al(N〇3)3作為反應(yīng)溶液A，采用Na2C03和NaOH作為調(diào)節(jié)溶液B，控制pH值和反應(yīng)溫度，在AZ31鎂合金表面制備出Zn-A1 LDH膜層，膜層與鎂基體的結(jié)合力良好。Liang等人也采用類(lèi)似的方法在AZ91鎂合金表面制備出了Zn-Al LDH膜層，通過(guò)電化學(xué)測(cè)試結(jié)果發(fā)現(xiàn)，Zn-Al LDH膜層賦予了鎂合金更好的耐蝕性能。但是這些方法均采用了兩種金屬陽(yáng)離子溶液，反應(yīng)過(guò)程繁瑣，不易控制，并且只針對(duì)鎂合金基體，LDH膜層在鎂合金氧化膜表面的原位生長(zhǎng)封閉技術(shù)研究不夠深入。
[0006]本發(fā)明設(shè)計(jì)的新穎方法是在一種三價(jià)金屬陽(yáng)離子溶液中，直接以陽(yáng)極氧化鎂為鎂源進(jìn)行LDH膜層的生長(zhǎng)，簡(jiǎn)化鎂合金LDH膜層的制備過(guò)程，同時(shí)能夠?qū)︽V合金陽(yáng)極氧化膜本身的多孔層進(jìn)行有效封閉，提高膜層的耐蝕性，屬于一種新型的鎂合金陽(yáng)極氧化膜封閉方法。目前也有方法采用兩種金屬陽(yáng)離子(M2+和M3+)混合鹽溶液制備LDH，該方法與本發(fā)明相比較，首先其步驟繁瑣，因?yàn)樵摲椒ㄐ枰苽銵DH粉末，然后采用一定的工藝才能在基體上獲得LDH薄膜，同時(shí)，該方法制備的膜層與基體之間的結(jié)合力較本發(fā)明的差。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0007]針對(duì)上述鎂合金陽(yáng)極氧化膜表面多孔洞裂紋以及LDH膜層的制備工藝復(fù)雜，研究不夠深入等問(wèn)題，本發(fā)明在安全環(huán)保條件下直接以陽(yáng)極氧化鎂為鎂源的方法制備出的具有有效封閉陽(yáng)極氧化膜孔洞的Mg-Al LDH防護(hù)膜，其不僅可以對(duì)鎂合金陽(yáng)極氧化膜表面的孔洞進(jìn)行有效封閉，避免侵蝕性介質(zhì)與鎂合金基體直接接觸，使鎂合金表面覆蓋的LDH膜，能夠?qū)︽V合金陽(yáng)極氧化膜的多孔層進(jìn)行有效的封閉，有效提高膜層的耐蝕性，具有操作方便， 工藝簡(jiǎn)單，環(huán)境友好的特點(diǎn)。
[0008]本發(fā)明的技術(shù)方案是:
[0009]鎂合金表面雙羥基金屬氧化物封閉膜層的制備方法，有以下步驟:
[0010] 1)配制原位生長(zhǎng)液
[0011]取硝酸鋁0.05M和硝酸銨0.3M溶液，配制成濃度為0.017M?0.05M、pH值為9?12.3 的原位生長(zhǎng)液，采用稀氨水調(diào)節(jié)Ph值；[0〇12]2)原位生長(zhǎng)[〇〇13]取待進(jìn)行表面處理的鎂合金，超聲波清洗后，放進(jìn)步驟1)所述的原位生長(zhǎng)液中，高壓下，于100?150°C恒溫加熱lh?12小時(shí)；
[0014]3)干燥
[0015]取出處理后的鎂合金，超聲清洗后，再用去離子水沖洗，干燥，得到表面具有LDH自修復(fù)功能耐蝕膜層的鎂合金。
[0016]步驟1)所述的原位生長(zhǎng)液的溶液調(diào)節(jié)溫度為室溫(10?30°C)。
[0017]步驟2)所述的超聲波清洗在無(wú)水乙醇條件下進(jìn)行。
[0018]步驟2)所述的超聲波清洗時(shí)間為5-6分鐘。
[0019]由于本發(fā)明是通過(guò)原位生長(zhǎng)的方法，即先將鎂合金陽(yáng)極氧化得到氧化鎂膜，再直接利陽(yáng)極氧化鎂作為鎂源在鎂合金表面原位生長(zhǎng)LDH膜，LDH膜是在陽(yáng)極氧化膜上原位生長(zhǎng)，因此，有效封閉了鎂合金陽(yáng)極氧化膜的疏松孔洞。該耐蝕膜(LDH膜)致密，同時(shí)由于是在陽(yáng)極氧化膜的基礎(chǔ)上多了一層致密的LDH膜，提高了防護(hù)膜層厚度。本發(fā)明所述膜層由于是原位生長(zhǎng)，可以得到致密均勻且尺寸可控的LDH膜層。本發(fā)明所述方法除了能夠在陽(yáng)極氧化膜表面多加一層防護(hù)膜層，更能夠?qū)︽V合金陽(yáng)極氧化膜本身的多孔層進(jìn)行有效的封閉，同時(shí)由于是原位生長(zhǎng)，膜層與基體之間的結(jié)合力較其他表面處理方法牢固，所述制備方法采用原位生長(zhǎng)，其制備方法簡(jiǎn)單易行。另外，本發(fā)明所述方法采用的試劑為無(wú)機(jī)鹽類(lèi)試劑，對(duì)環(huán)境友好，是一種綠色、安全的鎂合金LDH封閉膜層的制備工藝。
[0020]PH值是關(guān)乎薄膜生長(zhǎng)情況的最重要因數(shù)。本發(fā)明通過(guò)滴加稀氨水創(chuàng)造一個(gè)堿性的環(huán)境，這是因?yàn)樵谒嵝詶l件下LDH薄膜會(huì)與酸發(fā)生反應(yīng)，致使薄膜脫落，從而抑制了 LDH的生成。同時(shí)，溫度和時(shí)間是影響薄膜另外兩個(gè)重要因數(shù)。考慮到工業(yè)應(yīng)用的推廣和LDH的生長(zhǎng)條件，本發(fā)明采用的溫度和時(shí)間是1 〇〇?150 °C恒溫加熱lh?12小時(shí)，使得整個(gè)反應(yīng)體系在相較不高的溫度與相較短的時(shí)間相配合，以生長(zhǎng)出均勻且致密的LDH薄膜來(lái)覆蓋基體。
[0021]本發(fā)明所述方法，在陽(yáng)極氧化之后鎂合金表面以陽(yáng)極氧化鎂為鎂源原位生長(zhǎng)一層 LDH膜層，不僅可以對(duì)陽(yáng)極氧化鎂膜層的孔洞有效地進(jìn)行封閉，更是增加了防護(hù)層的厚度， 增加了侵蝕性介質(zhì)與鎂合金基體接觸的難度，有效提高了鎂合金的耐蝕性。
[0022]本發(fā)明采用的試劑為市售產(chǎn)品，獲得便捷，因此成本低?！靖綀D說(shuō)明】
[0023]圖1是鎂合金陽(yáng)極氧化后的表面的掃描電鏡低倍照片；
[0024]圖2是實(shí)施例1中所獲得的鎂合金LDH封閉膜層掃描電鏡的低倍照片；
[0025]圖3是實(shí)施例1中所獲得的鎂合金LDH封閉膜層掃描電鏡的高倍照片；
[0026]圖4是實(shí)施例1中所獲得的鎂合金LDH封閉膜層的能譜；[〇〇27]圖5是實(shí)施例1中所獲得的鎂合金LDH封閉膜層在該P(yáng)H值條件下的XRD圖譜；
[0028]圖6是實(shí)施例1中通過(guò)電化學(xué)工作站測(cè)得的覆有陽(yáng)極氧化膜的AZ31鎂合金和覆有 LDH封閉膜層的AZ31鎂合金在同一坐標(biāo)下的塔菲爾極化曲線；
[0029]圖7是實(shí)施例2中所獲得的鎂合金LDH封閉膜層掃描電鏡下的低倍照片；
[0030]圖8是實(shí)施例2中所獲得的鎂合金LDH封閉膜層掃描電鏡下的高倍照片；
[0031]圖9是實(shí)施例2中所獲得的鎂合金LDH封閉膜層的能譜；
[0032]圖10是實(shí)施例3中所獲得的鎂合金LDH封閉膜層掃描電鏡下的低倍照片；
[0033]圖11是實(shí)施例3中所獲得的鎂合金LDH封閉膜層掃描電鏡下的高倍照片；
[0034]圖12是實(shí)施例3中通過(guò)電化學(xué)工作站測(cè)得的覆有陽(yáng)極氧化膜的AZ31鎂合金和覆有 LDH封閉膜層的AZ31鎂合金在同一坐標(biāo)下的塔菲爾極化曲線；
[0035]圖13是實(shí)施例4中所獲得的鎂合金LDH封閉膜層掃描電鏡下的高倍和低倍照片；
[0036]圖14是實(shí)施例4中所獲得的鎂合金LDH封閉膜層掃描電鏡下的高倍照片；
[0037]圖15是實(shí)例4中通過(guò)電化學(xué)工作站測(cè)得的覆有陽(yáng)極氧化膜的AZ31鎂合金和覆有 LDH封閉膜層的AZ31鎂合金在同一坐標(biāo)下的塔菲爾極化曲線。【具體實(shí)施方式】[〇〇38]為進(jìn)一步了解本發(fā)明的
【發(fā)明內(nèi)容】
、特點(diǎn)及功效，茲列舉以下實(shí)例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明: [〇〇39]實(shí)施例1:
[0040]1.配置原位生長(zhǎng)液[0041 ]配置硝酸錯(cuò)0.05M，硝酸銨0.3M的原位生長(zhǎng)液，隨后再利用稀氨水將原位生長(zhǎng)液的 pH值調(diào)節(jié)為10.72，溶液調(diào)節(jié)溫度為20°C。[〇〇42]2.原位生長(zhǎng)
[0043]將AZ31鎂合金基體順次進(jìn)行的步驟為:堿性陽(yáng)極氧化溶液體系的陽(yáng)極氧化步驟1 —流動(dòng)冷去離子水清洗步驟2—原位生長(zhǎng)液調(diào)配步驟3(配制一定PH值濃度為0.05M，用PHS-3C型實(shí)驗(yàn)PH計(jì)調(diào)節(jié)pH值，使得加入硝酸銨的硝酸鋁溶液pH值達(dá)到10.72)4試樣清洗步驟4 (試樣在放入之前用無(wú)水乙醇在JP-020潔盟牌超聲波清洗機(jī)中清洗5min)—原位生長(zhǎng)步驟5 (將裝有陽(yáng)極氧化試樣的高壓反應(yīng)釜放入型號(hào)為DHG-9070電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱中，設(shè)定一定的溫度和時(shí)間，待反應(yīng)結(jié)束得到長(zhǎng)有LDH膜的試樣)—流動(dòng)去離子水洗步驟6—清洗步驟7 (取出試樣用超聲清洗機(jī)除去附在樣品表面的沉淀及雜物，并用去離子水沖洗)—干燥步驟 8 (吹風(fēng)機(jī)吹干)—檢驗(yàn)步驟9[0〇44]其中原位生長(zhǎng)步驟5在配置好的原位生長(zhǎng)液放入高壓反應(yīng)釜在恒溫干燥箱中進(jìn)行原位生長(zhǎng)。其反應(yīng)溫度為125土 1°C，設(shè)定恒溫時(shí)間為12h。[〇〇45]圖1是鎂合金陽(yáng)極氧化后的表面的掃描電鏡低倍照片，從圖1中可以發(fā)現(xiàn)，鎂合金氧化膜表面多孔洞，需要采用封閉處理來(lái)減少孔洞的大小及數(shù)量。
[0046]圖2和圖3分別是實(shí)施例1中所獲得的鎂合金LDH封閉膜層掃描電鏡的低倍照片及高倍照片。通過(guò)圖2可以發(fā)現(xiàn)，原位生長(zhǎng)的LDH膜層能夠有效封閉鎂合金氧化膜表面的孔洞， 通過(guò)圖3可以發(fā)現(xiàn)，LDH膜層呈現(xiàn)出納米片狀結(jié)構(gòu)，均勻分布在試樣表面。[〇〇47]圖4是覆有LDH膜的樣品EDS譜圖，從圖4中可以看到，LDH膜主要由Mg，Al和0構(gòu)成， 并且膜層中0的含量較多，說(shuō)明是金屬氧化物中的氧。[〇〇48]從圖5可以看到，樣品具有LDHs (003)、(006)、(012)特征晶面衍射峰，(003)和(006)特征晶面衍射峰分別位于10°和20°附近，與N03_插層型LDHs對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)特征峰相吻合，可以判定合成的LDHs粉末層間陰離子為N03_，(111)為A1的特征衍射峰。
[0049]LDH膜的抗腐蝕測(cè)試通過(guò)電化學(xué)極化曲線來(lái)表示，如圖6是有LDH膜的樣品以及陽(yáng)極氧化鎂合金的電化學(xué)極化曲線。陽(yáng)極氧化鎂合金的腐蝕電壓是-1.4570V，實(shí)施例1處理后的LDH膜的腐蝕電壓是-1.3440V，相對(duì)于鎂合金基體腐蝕電壓有所提高。陽(yáng)極氧化鎂合金的腐蝕電流密度是4.698 X 10_6A cnf2，實(shí)施例1處理后的樣品的腐蝕電流密度是1.178 X 1(T7A cnf2,處理后的樣品相對(duì)于陽(yáng)極氧化的樣品腐蝕電流密度降低了一個(gè)數(shù)量級(jí)。對(duì)于上述的結(jié)果可以解釋為L(zhǎng)DH膜對(duì)陽(yáng)極氧化膜的有效封閉，因此，采用實(shí)施例1所述方法得到的LDH復(fù)合膜層的抗腐蝕能力優(yōu)于陽(yáng)極氧化膜。
[0050]結(jié)論:實(shí)施例1所述方法得到的AZ31鎂合金LDH封閉膜層表面光滑均勻，覆蓋完整， 參見(jiàn)圖2-圖3。[〇〇51 ]實(shí)施例2:[〇〇52]1、配置原位生長(zhǎng)液[〇〇53]配置硝酸鋁0.05M，硝酸銨0.3M的原位生長(zhǎng)液，隨后再利用稀氨水將原位生長(zhǎng)液的 pH值調(diào)節(jié)為12.04，溶液調(diào)節(jié)溫度為10 °C。[〇〇54]2、原位生長(zhǎng)
[0055]將AZ31鎂合金基體順次進(jìn)行的步驟為:堿性陽(yáng)極氧化溶液體系的陽(yáng)極氧化步驟1 —流動(dòng)冷去離子水清洗步驟2—原位生長(zhǎng)液調(diào)配步驟3(配制一定PH值濃度為0.05M，用PHS-3C型實(shí)驗(yàn)PH計(jì)調(diào)節(jié)PH值，使得加入硝酸銨的硝酸鋁溶液pH值達(dá)到12.04)4試樣清洗步驟4 (試樣在放入之前用無(wú)水乙醇在JP-020潔盟牌超聲波清洗機(jī)中清洗5min)—原位生長(zhǎng)步驟5 (將裝有陽(yáng)極氧化試樣的高壓反應(yīng)釜放入型號(hào)為DHG-9070電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱中，設(shè)定一定的溫度為125 °C，時(shí)間12h，待反應(yīng)結(jié)束得到長(zhǎng)有LDH膜的試樣)—流動(dòng)去離子水洗步驟6— 清洗步驟7(取出試樣用超聲清洗機(jī)除去附在樣品表面的沉淀及雜物，并用去離子水沖洗) —干燥步驟8 (吹風(fēng)機(jī)吹干)—檢驗(yàn)步驟9
[0056]其中原位生長(zhǎng)步驟5在配置好的原位生長(zhǎng)液放入高壓反應(yīng)釜在恒溫干燥箱中進(jìn)行原位生長(zhǎng)。其反應(yīng)溫度為125土 1°C，設(shè)定恒溫時(shí)間為12h。[〇〇57]在此種配方條件下AZ31鎂合金LDH封閉膜層表面光滑均勻，覆蓋完整，參見(jiàn)圖7-圖 8。圖9是實(shí)施例2中所獲得的鎂合金LDH封閉膜層的能譜，可以發(fā)現(xiàn)實(shí)施例2中獲得LDH封閉膜層的主要成分也是由Mg和A1的氧化物組成的。[〇〇58]實(shí)施例3:[〇〇59]1、配置原位生長(zhǎng)液
[0060]配置硝酸鋁0.05M，硝酸銨0.3M的原位生長(zhǎng)液，隨后再利用稀氨水將原位生長(zhǎng)液的 pH值調(diào)節(jié)為10.72,其中調(diào)節(jié)溫度為30°C。[〇〇61]2、原位生長(zhǎng)
[0062]將AZ31鎂合金基體順次進(jìn)行的步驟為:堿性陽(yáng)極氧化溶液體系的陽(yáng)極氧化步驟1 —流動(dòng)冷去離子水清洗步驟2—原位生長(zhǎng)液調(diào)配步驟3(配制一定PH值濃度為0.05M，用PHS-3C型實(shí)驗(yàn)PH計(jì)調(diào)節(jié)PH值，使得加入硝酸銨的硝酸鋁溶液pH值達(dá)到10.72)4試樣清洗步驟4 (試樣在放入之前用無(wú)水乙醇在JP-020潔盟牌超聲波清洗機(jī)中清洗5min)—原位生長(zhǎng)步驟5 (將裝有陽(yáng)極氧化試樣的高壓反應(yīng)釜放入型號(hào)為DHG-9070電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱中，設(shè)定一定的溫度為125°C，時(shí)間6h，待反應(yīng)結(jié)束得到長(zhǎng)有LDH膜的試樣)—流動(dòng)去離子水洗步驟6— 清洗步驟7(取出試樣用超聲清洗機(jī)除去附在樣品表面的沉淀及雜物，并用去離子水沖洗) —干燥步驟8 (吹風(fēng)機(jī)吹干)—檢驗(yàn)步驟9
[0063]其中原位生長(zhǎng)步驟5在配置好的原位生長(zhǎng)液放入高壓反應(yīng)釜在恒溫干燥箱中進(jìn)行原位生長(zhǎng)。其反應(yīng)溫度為125土 1°C，設(shè)定恒溫時(shí)間為6h。
[0064]實(shí)施例3所述方法得到的鎂合金LDH封閉膜層表面光滑均勻，宏觀覆蓋完整，參見(jiàn)圖10-圖11。
[0065]LDH膜的抗腐蝕測(cè)試通過(guò)電化學(xué)極化曲線來(lái)表示，如圖12是有LDH膜的樣品以及陽(yáng)極氧化鎂合金的電化學(xué)極化曲線。陽(yáng)極氧化鎂合金的腐蝕電壓是-1.4570V，經(jīng)過(guò)實(shí)施例3處理后的LDH膜的腐蝕電壓是-0.934V，相對(duì)于鎂合金基體腐蝕電壓有所提高。陽(yáng)極氧化鎂合金的腐蝕電流密度是4.698 X10_6A cnf2,實(shí)施例3處理后的樣品的腐蝕電流密度是1.560 X 1(T7A cnf2,處理后的樣品相對(duì)于陽(yáng)極氧化的樣品腐蝕電流密度降低了一個(gè)數(shù)量級(jí)。對(duì)于上述的結(jié)果可以解釋為L(zhǎng)DH膜對(duì)陽(yáng)極氧化膜的有效封閉，采用實(shí)施例3所述方法得到的LDH膜的抗腐蝕能力優(yōu)于陽(yáng)極氧化膜。[〇〇66] 實(shí)施例4:[〇〇67]1、配置原位生長(zhǎng)液[〇〇68]配置硝酸鋁0.05M，硝酸銨0.3M的原位生長(zhǎng)液，隨后再利用稀氨水將原位生長(zhǎng)液的 pH值調(diào)節(jié)為10.72,調(diào)節(jié)溫度為25°C。[〇〇69]2、原位生長(zhǎng)
[0070]將AZ31鎂合金基體順次進(jìn)行的步驟為:堿性陽(yáng)極氧化溶液體系的陽(yáng)極氧化步驟1 —流動(dòng)冷去離子水清洗步驟2—原位生長(zhǎng)液調(diào)配步驟3(配制一定PH值濃度為0.05M，用PHS-3C型實(shí)驗(yàn)PH計(jì)調(diào)節(jié)PH值，使得加入硝酸銨的硝酸鋁溶液pH值達(dá)到10.72)4試樣清洗步驟4 (試樣在放入之前用無(wú)水乙醇在JP-020潔盟牌超聲波清洗機(jī)中清洗5min)—原位生長(zhǎng)步驟5 (將裝有陽(yáng)極氧化試樣的高壓反應(yīng)釜放入型號(hào)為DHG-9070電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱中，設(shè)定一定的溫度為105°C，時(shí)間12h，待反應(yīng)結(jié)束得到長(zhǎng)有LDH膜的試樣)—流動(dòng)去離子水洗步驟6— 清洗步驟7(取出試樣用超聲清洗機(jī)除去附在樣品表面的沉淀及雜物，并用去離子水沖洗) —干燥步驟8 (吹風(fēng)機(jī)吹干)—檢驗(yàn)步驟9
[0071]其中原位生長(zhǎng)步驟5在配置好的原位生長(zhǎng)液放入高壓反應(yīng)釜在恒溫干燥箱中進(jìn)行原位生長(zhǎng)。其反應(yīng)溫度為105土 1°C，設(shè)定恒溫時(shí)間為12h。
[0072]實(shí)施例4所述方法得到的LDH封閉膜層表面光滑均勻，宏觀覆蓋完整，參見(jiàn)圖13-圖 14〇
[0073]LDH膜的抗腐蝕測(cè)試通過(guò)電化學(xué)極化曲線來(lái)表示，如圖15是有LDH膜的樣品以及陽(yáng)極氧化鎂合金的電化學(xué)極化曲線。陽(yáng)極氧化鎂合金的腐蝕電壓是-1.4570V，實(shí)施例4處理后的LDH膜的腐蝕電壓是-1.444V，相對(duì)于鎂合金基體腐蝕電壓有所提高。陽(yáng)極氧化鎂合金的腐蝕電流密度是4.698 X 10_6A cm—2，實(shí)施例4處理后的樣品的腐蝕電流密度是1.869 X 10-7A cnf2,處理后的樣品相對(duì)于陽(yáng)極氧化的樣品腐蝕電流密度降低了一個(gè)數(shù)量級(jí)。對(duì)于上述的結(jié)果可以解釋為L(zhǎng)DH膜對(duì)陽(yáng)極氧化膜的有效封閉，采用實(shí)施例4所述方法得到的LDH膜的抗腐蝕能力優(yōu)于陽(yáng)極氧化膜。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種鎂合金表面雙羥基金屬氧化物封閉膜層的制備方法，其特征在于，有以下步驟: 1)配制原位生長(zhǎng)液 取硝酸鋁0.05M和硝酸銨0.3M溶液，配制成濃度為0.017M?0.05M、pH值為9?12.3的原位生長(zhǎng)液； 2)原位生長(zhǎng) 取經(jīng)過(guò)陽(yáng)極氧化的鎂合金試樣，超聲波清洗后，放進(jìn)步驟I)所述的原位生長(zhǎng)液中，高壓下，于100?150°C恒溫加熱Ih?12小時(shí)； 3)干燥 取出處理后的鎂合金試樣，超聲清洗后，再用去離子水沖洗，干燥，得到表面LDH封閉膜層的鎂合金試樣。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:步驟I)所述的原位生長(zhǎng)液的溶液調(diào)節(jié)溫度為 10 ?30°C。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:步驟2)所述的超聲波清洗在無(wú)水乙醇條件下進(jìn)行。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:步驟2)所述的超聲波清洗時(shí)間為5-6分鐘。
【文檔編號(hào)】C25D11/30GK106086992SQ201610398635
【公開(kāi)日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年6月7日
【發(fā)明人】吳量, 楊丹妮, 張根, 湯愛(ài)濤, 潘復(fù)生
【申請(qǐng)人】重慶大學(xué)