CN104761943B - 一种镁合金耐蚀涂料及其应用 - Google Patents
一种镁合金耐蚀涂料及其应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104761943B CN104761943B CN201510178970.5A CN201510178970A CN104761943B CN 104761943 B CN104761943 B CN 104761943B CN 201510178970 A CN201510178970 A CN 201510178970A CN 104761943 B CN104761943 B CN 104761943B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- magnesium alloy
- coating
- concentration
- ultrasonic wave
- corrosion
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
- Chemical Treatment Of Metals (AREA)
- Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)
Abstract
本发明提供了一种镁合金耐蚀涂料，由锌粉、铝粉、氧化锆、氧化钇、硝酸钇、聚乙二醇、钼酸钠、羟甲基纤维素、硅烷偶联剂KH‑560、二苯基二甲氧基硅烷和去离子水按一定比例混合均匀而成。本发明还提供了一种利用该涂料提高镁合金耐蚀性能的方法，包括以下步骤：一、镁合金表面预处理；二、在镁合金表面涂覆涂料；三、进行预热处理；四、进行固化处理，在镁合金表面形成耐蚀涂层。本发明涂料能够显著提高镁合金的显微硬度和耐蚀性能，延长镁合金的使用寿命，具有广泛的应用前景。
Description
技术领域
本发明属于镁合金表面工程技术领域，具体涉及一种镁合金耐蚀涂料及其应用。
背景技术
镁合金被称为“绿色金属”，广泛应用于电力工业、家具、家庭消费品、办公设备、车床设备、光学设备、充电电池、精密仪器、运动器械和医疗设备等众多领域，已成为汽车、电子、航空等工业中不可替代的材料。但是由于镁的平衡(标准)电极电位非常负，镁及镁合金均有很高的化学及电化学活性，限制了镁合金的应用。所以科学工作者研究了很多镁合金的防护方法来提高其耐蚀性，主要方法有：
(1)减少镁合金中有害杂质元索的含量，提高镁合金的纯度；
(2)采用快速凝固工艺，使晶粒细化；
(3)合适的表面改性；
(4)合理的设计应用。
表面改性处理是防止镁合金腐蚀的最有效途径之一。目前采用的表面防护方法有热喷涂、激光熔敷、化学转化膜处理、阳极氧化、微弧氧化、表面渗层、电镀、化学等技术。
尽管对镁合金表面防腐蚀涂料已有初步的研究，但是不能很好的解决镁合金的防腐蚀和使用性能要求，影响镁合金的应用范围。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种镁合金耐蚀涂料。将该涂料涂覆于镁合金表面，固化后能够形成致密并且与镁合金基体结合牢固的耐蚀涂层，可广泛应用于既需要耐蚀性又对膜层与基体的结合强度有严苛要求的镁合金工业环境。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种镁合金耐蚀涂料，其特征在于，由以下质量百分比的原料混合均匀而成：锌粉15％～25％，铝粉2％～6％，氧化锆2％～10％，氧化钇0.2％～1％，硝酸钇1％～4％，聚乙二醇12％～22％，钼酸钠2％～7％，羟甲基纤维素0.5％～1％，硅烷偶联剂KH-5602％～5％，二苯基二甲氧基硅烷2％～8％，余量为去离子水。
上述的一种镁合金耐蚀涂料，其特征在于，由以下质量百分含量的原料混合均匀而成：锌粉16％～20％，铝粉4％～6％，氧化锆5％～10％，氧化钇0.5％～0.8％，硝酸钇1％～4％，聚乙二醇15％～20％，钼酸钠3％～6％，羟甲基纤维素0.6％～0.9％，硅烷偶联剂KH-5602％～5％，二苯基二甲氧基硅烷3％～6％，余量为去离子水。
上述的一种镁合金耐蚀涂料，其特征在于，由以下质量百分比的原料混合均匀而成：锌粉18％，铝粉5％，氧化锆8％，氧化钇0.7％，硝酸钇3％，聚乙二醇16％，钼酸钠5％，羟甲基纤维素0.8％，硅烷偶联剂KH-5603％，二苯基二甲氧基硅烷4％，余量为去离子水。
上述的一种镁合金耐蚀涂料，其特征在于，所述氧化锆和氧化钇的粒径均不大于1μm；所述锌粉和铝粉的形状均为圆片状，其中锌粉的片径为10μm～20μm，厚度为0.1μm～0.2μm；铝粉的片径为10μm～15μm，厚度为0.02μm～0.025μm。
另外，本发明还提供了一种利用上述涂料提高镁合金耐蚀性能的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤一、对镁合金进行表面预处理，具体过程为：
步骤101、依次采用400#、600#、800#、1000#和1200#砂纸对镁合金表面进行打磨；
步骤102、将步骤101中经打磨后的镁合金置于盛装有除油液的超声波清洗器中进行超声辅助除油处理；
步骤103、将步骤102中经超声辅助除油处理后的镁合金置于盛装有除锈液的超声波清洗器中进行超声辅助除锈处理；
步骤104、将步骤103中经超声辅助除锈处理后的镁合金置于植酸转化液中进行转化处理；所述转化处理的温度为15℃～30℃，所述转化处理的时间为5min～25min；
步骤二、将涂料均匀涂覆于步骤一中表面预处理后的镁合金表面，涂覆厚度为5μm～25μm；
步骤三、将步骤二中表面涂覆涂料的镁合金加热至80℃～120℃后保温20min～40min进行预热处理；
步骤四、将步骤三中经预热处理后的镁合金升温至260℃～320℃后保温50min～70min进行固化处理，自然冷却后在镁合金表面形成耐蚀涂层。
上述的方法，其特征在于，步骤102中所述除油液由氢氧化钠、磷酸三钠、十二烷基磺酸钠和去离子水混合均匀而成，其中氢氧化钠的浓度为25g/L～40g/L，磷酸三钠的浓度为10g/L～15g/L,十二烷基磺酸钠的浓度为0.15g/L～0.3g/L。
上述的方法，其特征在于，步骤102中所述超声辅助除油处理的温度为65℃～85℃，所述超声辅助除油处理的时间为5min～15min。
上述的方法，其特征在于，步骤103中所述除锈液由质量百分比浓度的85％的浓磷酸和去离子水混合均匀而成，所述除锈液中H3PO4的浓度为500mL/L～650mL/L。
上述的方法，其特征在于，步骤103中所述超声辅助除锈处理的时间为10s～30s。
上述的方法，其特征在于，步骤104中所述植酸转化液由植酸、柠檬酸、磷酸二氢钠、十二烷基磺酸钠和去离子水混合均匀而成，其中植酸的浓度为5mL/L～15mL/L，柠檬酸的浓度为20g/L～40g/L，磷酸二氢钠的浓度为20g/L～40g/L，十二烷基磺酸钠的浓度为0.3g/L～0.8g/L。
本发明的技术原理为：将本发明涂料涂覆于镁合金表面并经260℃～320℃的固化处理后，镁合金表面形成一层含有片状锌/铝、氧化锆、氧化钇、钇盐、Si-O-Si硅烷分子网络及其Si-O-Zn、Si-O-C等基团的涂层。该涂层的主要成分是片状锌、铝，其中片状铝的作用是抑制片状锌的反应析出，而且片状锌、铝经过数十层的相互层叠形成了良好的阻挡层，使得腐蚀介质到达镁合金基体表面的路程增加了数倍，提高了镁合金的耐蚀性。氧化锆和氧化钇颗粒嵌合在涂层层中起到了弥散强化的作用从而极大的提高了镀层的显微硬度。涂层表面的Si-O-Si硅烷分子网络形成了良好的阻挡层，阻碍了腐蚀介质渗入镁合金表面，提高了镁合金的耐蚀性能。涂料中硝酸钇可以使得涂层具有一定的自修复能力，进一步提高了镁合金的耐蚀性。此外，镁合金置于植酸转化液中进行转化处理后形成的植酸转化膜不仅提高了涂层与镁合金的结合力，而且起到了良好的阻挡腐蚀介质的作用，延缓镁合金的腐蚀过程。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、将本发明涂料涂覆于镁合金表面，固化后形成耐蚀涂层，该涂层能够使得镁合金在5mass％NaCl盐水连续喷雾，出现红锈的时间为880h～960h，因此本发明的镁合金耐蚀涂料具有优良的耐蚀防护性能。
2、将本发明涂料涂覆于镁合金表面，固化后形成具有较高硬度、致密并且与镁合金基体结合牢固的表面涂层，可广泛应用于既需要耐蚀性又对膜层与基体的结合强度有严苛要求的镁合金工业环境。
3、本发明制备工艺简单可行、可重复性强；涂覆有该涂料的镁合金具有较高的硬度和耐腐蚀性能。
4、本发明采用不含对环境和人体有害的六价铬或三价铬以及其他有毒物质的涂料，是一种绿色的成膜方法。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。
附图说明
图1为本发明实施例1在镁合金表面形成的耐蚀涂层的表面形貌SEM照片。
图2为本发明实施例1在镁合金表面形成的耐蚀涂层的表面金相组织照片。
图3为本发明对比例1在镁合金表面形成的耐蚀涂层的表面金相组织照片。
具体实施方式
实施例1
本实施例镁合金耐蚀涂料由锌粉、铝粉、氧化锆、氧化钇、硝酸钇、聚乙二醇、钼酸钠、羟甲基纤维素、硅烷偶联剂KH-560、二苯基二甲氧基硅烷和去离子水混合均匀而成，其中锌粉的质量百分数为18％，铝粉的质量百分数为5％，氧化锆的质量百分数为8％，氧化钇的质量百分数为0.7％，硝酸钇的质量百分数为3％，聚乙二醇的质量百分数为16％，钼酸钠的质量百分数为5％，羟甲基纤维素的质量百分数为0.8％，硅烷偶联剂KH-560的质量百分数为3％，二苯基二甲氧基硅烷的质量百分数为4％，余量为去离子水；所述锌粉和铝粉为圆形片状粉体，锌粉的片径为10～20μm，厚度为0.1～0.2μm；所述铝粉的片径为10～15μm，厚度为0.02～0.025μm，所述氧化锆和氧化钇的粒径均不大于1μm。
利用本实施例涂料提高镁合金耐蚀性能的方法包括以下步骤：
步骤一、镁合金表面预处理，具体过程为：
步骤101、依次采用400#、600#、800#、1000#和1200#砂纸对镁合金表面进行打磨；
步骤102、将步骤101中经打磨处理后的镁合金置于盛装有除油液的超声波清洗器中进行超声辅助除油处理；所述除油液由氢氧化钠、磷酸三钠、十二烷基磺酸钠和去离子水混合均匀而成，其中氢氧化钠的浓度为30g/L，磷酸三钠的浓度为12g/L,十二烷基磺酸钠的浓度为0.2g/L；所述超声辅助除油处理的温度为70℃，所述超声辅助除油处理的时间为10min；
步骤103、将步骤102中经超声辅助除油处理后的镁合金置于盛装有除锈液的超声波清洗器中进行超声辅助除锈处理，超声辅助除锈处理的时间为20s；所述除锈液由质量百分比浓度的85％的浓磷酸和去离子水混合均匀而成，所述除锈液中H3PO4的浓度为600mL/L；
步骤104、将步骤103中经超声波辅助除锈后的镁合金置于植酸转化液中进行转化处理，所述转化处理的温度为20℃，所述转化处理的时间为20min；所述植酸转化液由植酸、柠檬酸、磷酸二氢钠、十二烷基磺酸钠和去离子水混合均匀而成，其中植酸的浓度为10mL/L，柠檬酸的浓度为30g/L，磷酸二氢钠的浓度为30g/L，十二烷基磺酸钠的浓度为0.5g/L；
步骤二、将涂料均匀涂覆于步骤一中表面预处理后的镁合金表面，涂覆厚度为25μm；
步骤三、将步骤二中表面涂覆涂料的镁合金加热至100℃后保温30min进行预热处理；
步骤四、将步骤三中经预热处理后的镁合金升温至300℃后保温60min进行固化处理，自然冷却后在镁合金表面形成耐蚀涂层。
采用JSM5800型扫描电镜和金相显微镜测得由本实施例涂料制成的耐蚀涂层的表面形貌SEM照片如图1所示，金相组织照片如2所示，由图1和图2可知由本实施例涂料制成的耐蚀涂层致密且与镁合金基体的结合牢固。采用XH-5L显微硬度仪测得由本实施例涂料制成的耐蚀涂层的显微硬度为440HV。采用YWX-F盐雾试验箱测得该涂层在5mass％NaCl盐水连续喷雾，出现红锈的时间为960h。由此证明由本实施例涂料制成的涂层具有优良的耐蚀性能。
对比例1
本对比例镁合金耐蚀涂料为传统涂料，其与实施例1的不同之处在于：所述涂料中不含氧化锆、氧化钇和硝酸钇。
由本对比例涂料形成的涂层的金相照片如图3所示，对比图2和图3可知，实施例1的涂层更加致密，且与镁合金基体的结合更为牢固。采用XH-5L显微硬度仪测得该涂层的显微硬度为280HV。采用YWX-F盐雾试验箱测得该涂层在5mass％NaCl盐水连续喷雾，出现红锈的时间为520h。由此证明本发明通过氧化锆、氧化钇和硝酸钇的加入能够显著提高镁合金的耐蚀性能。
实施例2
本实施例镁合金耐蚀涂料由锌粉、铝粉、氧化锆、氧化钇、硝酸钇、聚乙二醇、钼酸钠、羟甲基纤维素、硅烷偶联剂KH-560、二苯基二甲氧基硅烷和去离子水混合均匀而成，其中锌粉的质量百分数为16％，铝粉的质量百分数为4％，氧化锆的质量百分数为5％，氧化钇的质量百分数为0.8％，硝酸钇的质量百分数为4％，聚乙二醇的质量百分数为15％，钼酸钠的质量百分数为3％，羟甲基纤维素的质量百分数为0.6％，硅烷偶联剂KH-560的质量百分数为5％，二苯基二甲氧基硅烷的质量百分数为3％，余量为去离子水；所述锌粉和铝粉为圆形片状粉体，锌粉的片径为10～20μm，厚度为0.1～0.2μm；所述铝粉的片径为10～15μm，厚度为0.02～0.025μm，所述氧化锆和氧化钇的粒径均不大于1μm。
利用本实施例涂料提高镁合金耐蚀性能的方法包括以下步骤：
步骤一、镁合金表面预处理，具体过程为：
步骤101、依次采用400#、600#、800#、1000#和1200#砂纸对镁合金表面进行打磨；
步骤102、将步骤101中经打磨处理后的镁合金置于盛装有除油液的超声波清洗器中进行超声辅助除油处理；所述除油液由氢氧化钠、磷酸三钠、十二烷基磺酸钠和去离子水混合均匀而成，其中氢氧化钠的浓度为35g/L，磷酸三钠的浓度为12g/L,十二烷基磺酸钠的浓度为0.25g/L；所述超声辅助除油处理的温度为80℃，所述超声辅助除油处理的时间为15min；
步骤103、将步骤102中经超声辅助除油处理后的镁合金置于盛装有除锈液的超声波清洗器中进行超声辅助除锈处理，超声辅助除锈处理的时间为30s；所述除锈液由质量百分比浓度的85％的浓磷酸和去离子水混合均匀而成，所述除锈液中H3PO4的浓度为500mL/L；
步骤104、将步骤103中经超声波辅助除锈后的镁合金置于植酸转化液中进行转化处理，所述转化处理的温度为15℃～30℃，所述转化处理的时间为5min；所述植酸转化液由植酸、柠檬酸、磷酸二氢钠、十二烷基磺酸钠和去离子水混合均匀而成，其中植酸的浓度为5mL/L，柠檬酸的浓度为20g/L，磷酸二氢钠的浓度为20g/L，十二烷基磺酸钠的浓度为0.8g/L；
步骤二、将涂料均匀涂覆于步骤一中表面预处理后的镁合金表面，涂覆厚度为25μm；
步骤三、将步骤二中表面涂覆涂料的镁合金加热至80℃后保温40min进行预热处理；
步骤四、将步骤三中经预热处理后的镁合金升温至320℃后保温50min进行固化处理，自然冷却后在镁合金表面形成耐蚀涂层。
采用JSM5800型扫描电镜和金相显微镜测得由本实施例涂料制成的涂层致密且与镁合金基体的结合牢固。采用XH-5L显微硬度仪测得由本实施例涂料制成的耐蚀涂层的显微硬度为400HV。采用YWX-F盐雾试验箱测得该涂层在5mass％NaCl盐水连续喷雾，出现红锈的时间为950h。由此证明由本实施例涂料制成的涂层具有优良的耐蚀性能。
实施例3
本实施例镁合金耐蚀涂料由锌粉、铝粉、氧化锆、氧化钇、硝酸钇、聚乙二醇、钼酸钠、羟甲基纤维素、硅烷偶联剂KH-560、二苯基二甲氧基硅烷和去离子水混合均匀而成，其中锌粉的质量百分数为20％，铝粉的质量百分数为6％，氧化锆的质量百分数为10％，氧化钇的质量百分数为0.5％，硝酸钇的质量百分数为1％，聚乙二醇的质量百分数为20％，钼酸钠的质量百分数为6％，羟甲基纤维素的质量百分数为0.9％，硅烷偶联剂KH-560的质量百分数为2％，二苯基二甲氧基硅烷的质量百分数为6％，余量为去离子水；所述锌粉和铝粉为圆形片状粉体，锌粉的片径为10～20μm，厚度为0.1～0.2μm；所述铝粉的片径为10～15μm，厚度为0.02～0.025μm，所述氧化锆和氧化钇的粒径均不大于1μm。
利用本实施例涂料提高镁合金耐蚀性能的方法包括以下步骤：
步骤一、镁合金表面预处理，具体过程为：
步骤101、依次采用400#、600#、800#、1000#和1200#砂纸对镁合金表面进行打磨；
步骤102、将步骤101中经打磨处理后的镁合金置于盛装有除油液的超声波清洗器中进行超声辅助除油处理；所述除油液由氢氧化钠、磷酸三钠、十二烷基磺酸钠和去离子水混合均匀而成，其中氢氧化钠的浓度为40g/L，磷酸三钠的浓度为10g/L,十二烷基磺酸钠的浓度为0.3g/L；所述超声辅助除油处理的温度为65℃，所述超声辅助除油处理的时间为15min；
步骤103、将步骤102中经超声辅助除油处理后的镁合金置于盛装有除锈液的超声波清洗器中进行超声辅助除锈处理，超声辅助除锈处理的时间为30s；所述除锈液由质量百分比浓度的85％的浓磷酸和去离子水混合均匀而成，所述除锈液中H3PO4的浓度为650mL/L；
步骤104、将步骤103中经超声波辅助除锈后的镁合金置于植酸转化液中进行转化处理，所述转化处理的温度为30℃，所述转化处理的时间为5min；所述植酸转化液由植酸、柠檬酸、磷酸二氢钠、十二烷基磺酸钠和去离子水混合均匀而成，其中植酸的浓度为5mL/L，柠檬酸的浓度为40g/L，磷酸二氢钠的浓度为40g/L，十二烷基磺酸钠的浓度为0.8g/L；
步骤二、将涂料均匀涂覆于步骤一中表面预处理后的镁合金表面，涂覆厚度为25μm；
步骤三、将步骤二中表面涂覆涂料的镁合金加热至120℃后保温20min进行预热处理；
步骤四、将步骤三中经预热处理后的镁合金升温至320℃后保温70min进行固化处理，自然冷却后在镁合金表面形成耐蚀涂层。
采用JSM5800型扫描电镜和金相显微镜测得由本实施例涂料制成的涂层致密且与镁合金基体的结合牢固。采用XH-5L显微硬度仪测得由本实施例涂料制成的耐蚀涂层的显微硬度为400HV。采用YWX-F盐雾试验箱测得该涂层在5mass％NaCl盐水连续喷雾，出现红锈的时间为900h。由此证明由本实施例涂料制成的涂层具有优良的耐蚀性能。
实施例4
本实施例镁合金耐蚀涂料由锌粉、铝粉、氧化锆、氧化钇、硝酸钇、聚乙二醇、钼酸钠、羟甲基纤维素、硅烷偶联剂KH-560、二苯基二甲氧基硅烷和去离子水混合均匀而成，其中锌粉的质量百分数为15％，铝粉的质量百分数为2％，氧化锆的质量百分数为2％，氧化钇的质量百分数为0.2％，硝酸钇的质量百分数为4％，聚乙二醇的质量百分数为12％，钼酸钠的质量百分数为2％，羟甲基纤维素的质量百分数为0.5％，硅烷偶联剂KH-560的质量百分数为5％，二苯基二甲氧基硅烷的质量百分数为2％，余量为去离子水；所述锌粉和铝粉为圆形片状粉体，锌粉的片径为10～20μm，厚度为0.1～0.2μm；所述铝粉的片径为10～15μm，厚度为0.02～0.025μm，所述氧化锆和氧化钇的粒径均不大于1μm。
利用本实施例涂料提高镁合金耐蚀性能的方法包括以下步骤：
步骤一、镁合金表面预处理，具体过程为：
步骤101、依次采用400#、600#、800#、1000#和1200#砂纸对镁合金表面进行打磨；
步骤102、将步骤101中经打磨处理后的镁合金置于盛装有除油液的超声波清洗器中进行超声辅助除油处理；所述除油液由氢氧化钠、磷酸三钠、十二烷基磺酸钠和去离子水混合均匀而成，其中氢氧化钠的浓度为25g/L，磷酸三钠的浓度为15g/L,十二烷基磺酸钠的浓度为0.15g/L；所述超声辅助除油处理的温度为85℃，所述超声辅助除油处理的时间为5min；
步骤103、将步骤102中经超声辅助除油处理后的镁合金置于盛装有除锈液的超声波清洗器中进行超声辅助除锈处理，超声辅助除锈处理的时间为30s；所述除锈液由质量百分比浓度的85％的浓磷酸和去离子水混合均匀而成，所述除锈液中H3PO4的浓度为500mL/L；
步骤104、将步骤103中经超声波辅助除锈后的镁合金置于植酸转化液中进行转化处理，所述转化处理的温度为15℃，所述转化处理的时间为25min；所述植酸转化液由植酸、柠檬酸、磷酸二氢钠、十二烷基磺酸钠和去离子水混合均匀而成，其中植酸的浓度为5mL/L，柠檬酸的浓度为40g/L，磷酸二氢钠的浓度为40g/L，十二烷基磺酸钠的浓度为0.3g/L；
步骤二、将涂料均匀涂覆于步骤一中表面预处理后的镁合金表面，涂覆厚度为15μm；
步骤三、将步骤二中表面涂覆涂料的镁合金加热至120℃后保温20min进行预热处理；
步骤四、将步骤三中经预热处理后的镁合金升温至320℃后保温50min进行固化处理，自然冷却后在镁合金表面形成耐蚀涂层。
采用JSM5800型扫描电镜和金相显微镜测得由本实施例涂料制成的涂层致密且与镁合金基体的结合牢固。采用XH-5L显微硬度仪测得由本实施例涂料制成的耐蚀涂层的显微硬度为420HV。采用YWX-F盐雾试验箱测得该涂层在5mass％NaCl盐水连续喷雾，出现红锈的时间为880h。由此证明由本实施例涂料制成的涂层具有优良的耐蚀性能。
实施例5
本实施例镁合金耐蚀涂料由锌粉、铝粉、氧化锆、氧化钇、硝酸钇、聚乙二醇、钼酸钠、羟甲基纤维素、硅烷偶联剂KH-560、二苯基二甲氧基硅烷和去离子水混合均匀而成，其中锌粉的质量百分数为25％，铝粉的质量百分数为6％，氧化锆的质量百分数为10％，氧化钇的质量百分数为1％，硝酸钇的质量百分数为1％，聚乙二醇的质量百分数为22％，钼酸钠的质量百分数为7％，羟甲基纤维素的质量百分数为1％，硅烷偶联剂KH-560的质量百分数为2％，二苯基二甲氧基硅烷的质量百分数为8％，余量为去离子水；所述锌粉和铝粉为圆形片状粉体，锌粉的片径为10～20μm，厚度为0.1～0.2μm；所述铝粉的片径为10～15μm，厚度为0.02～0.025μm，所述氧化锆和氧化钇的粒径均不大于1μm。
利用本实施例涂料提高镁合金耐蚀性能的方法包括以下步骤：
步骤一、镁合金表面预处理，具体过程为：
步骤101、依次采用400#、600#、800#、1000#和1200#砂纸对镁合金表面进行打磨；
步骤102、将步骤101中经打磨处理后的镁合金置于盛装有除油液的超声波清洗器中进行超声辅助除油处理；所述除油液由氢氧化钠、磷酸三钠、十二烷基磺酸钠和去离子水混合均匀而成，其中氢氧化钠的浓度为40g/L，磷酸三钠的浓度为15g/L,十二烷基磺酸钠的浓度为0.3g/L；所述超声辅助除油处理的温度为65℃，所述超声辅助除油处理的时间为5min；
步骤103、将步骤102中经超声辅助除油处理后的镁合金置于盛装有除锈液的超声波清洗器中进行超声辅助除锈处理，超声辅助除锈处理的时间为30s；所述除锈液由质量百分比浓度的85％的浓磷酸和去离子水混合均匀而成，所述除锈液中H3PO4的浓度为650mL/L；
步骤104、将步骤103中经超声波辅助除锈后的镁合金置于植酸转化液中进行转化处理，所述转化处理的温度为15℃，所述转化处理的时间为25min；所述植酸转化液由植酸、柠檬酸、磷酸二氢钠、十二烷基磺酸钠和去离子水混合均匀而成，其中植酸的浓度为5mL/L，柠檬酸的浓度为40g/L，磷酸二氢钠的浓度为40g/L，十二烷基磺酸钠的浓度为0.8g/L；
步骤二、将涂料均匀涂覆于步骤一中表面预处理后的镁合金表面，涂覆厚度为5μm；
步骤三、将步骤二中表面涂覆涂料的镁合金加热至80℃后保温20min进行预热处理；
步骤四、将步骤三中经预热处理后的镁合金升温至260℃后保温50min进行固化处理，自然冷却后在镁合金表面形成耐蚀涂层。
采用JSM5800型扫描电镜和金相显微镜测得由本实施例涂料制成的涂层致密且与镁合金基体的结合牢固。采用XH-5L显微硬度仪测得由本实施例涂料制成的耐蚀涂层的显微硬度为410HV。采用YWX-F盐雾试验箱测得该涂层在5mass％NaCl盐水连续喷雾，出现红锈的时间为930h。由此证明由本实施例涂料制成的涂层具有优良的耐蚀性能。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制。凡是根据发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。
Claims (10)
1.一种镁合金耐蚀涂料，其特征在于，由以下质量百分比的原料混合均匀而成：锌粉15％～25％，铝粉2％～6％，氧化锆2％～10％，氧化钇0.2％～1％，硝酸钇1％～4％，聚乙二醇12％～22％，钼酸钠2％～7％，羟甲基纤维素0.5％～1％，硅烷偶联剂KH-5602％～5％，二苯基二甲氧基硅烷2％～8％，余量为去离子水。
2.根据权利要求1所述的一种镁合金耐蚀涂料，其特征在于，由以下质量百分含量的原料混合均匀而成：锌粉16％～20％，铝粉4％～6％，氧化锆5％～10％，氧化钇0.5％～0.8％，硝酸钇1％～4％，聚乙二醇15％～20％，钼酸钠3％～6％，羟甲基纤维素0.6％～0.9％，硅烷偶联剂KH-5602％～5％，二苯基二甲氧基硅烷3％～6％，余量为去离子水。
3.根据权利要求2所述的一种镁合金耐蚀涂料，其特征在于，由以下质量百分比的原料混合均匀而成：锌粉18％，铝粉5％，氧化锆8％，氧化钇0.7％，硝酸钇3％，聚乙二醇16％，钼酸钠5％，羟甲基纤维素0.8％，硅烷偶联剂KH-5603％，二苯基二甲氧基硅烷4％，余量为去离子水。
4.根据权利要求1、2或3所述的一种镁合金耐蚀涂料，其特征在于，所述氧化锆和氧化钇的粒径均不大于1μm；所述锌粉和铝粉的形状均为圆片状，其中锌粉的片径为10μm～20μm，厚度为0.1μm～0.2μm；铝粉的片径为10μm～15μm，厚度为0.02μm～0.025μm。
5.一种利用如权利要求1、2或3所述涂料提高镁合金耐蚀性能的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤一、对镁合金进行表面预处理，具体过程为：
步骤101、依次采用400#、600#、800#、1000#和1200#砂纸对镁合金表面进行打磨；
步骤102、将步骤101中经打磨后的镁合金置于盛装有除油液的超声波清洗器中进行超声辅助除油处理；
步骤103、将步骤102中经超声辅助除油处理后的镁合金置于盛装有除锈液的超声波清洗器中进行超声辅助除锈处理；
步骤104、将步骤103中经超声辅助除锈处理后的镁合金置于植酸转化液中进行转化处理；所述转化处理的温度为15℃～30℃，所述转化处理的时间为5min～25min；
步骤二、将涂料均匀涂覆于步骤一中表面预处理后的镁合金表面，涂覆厚度为5μm～25μm；
步骤三、将步骤二中表面涂覆涂料的镁合金加热至80℃～120℃后保温20min～40min进行预热处理；
步骤四、将步骤三中经预热处理后的镁合金升温至260℃～320℃后保温50min～70min进行固化处理，自然冷却后在镁合金表面形成耐蚀涂层。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤102中所述除油液由氢氧化钠、磷酸三钠、十二烷基磺酸钠和去离子水混合均匀而成，其中氢氧化钠的浓度为25g/L～40g/L，磷酸三钠的浓度为10g/L～15g/L,十二烷基磺酸钠的浓度为0.15g/L～0.3g/L。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤102中所述超声辅助除油处理的温度为65℃～85℃，所述超声辅助除油处理的时间为5min～15min。
8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤103中所述除锈液由去离子水与质量百分比浓度的85％的浓磷酸混合均匀而成，所述除锈液中H3PO4的浓度为500mL/L～650mL/L。
9.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤103中所述超声辅助除锈处理的时间为10s～30s。
10.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤104中所述植酸转化液由植酸、柠檬酸、磷酸二氢钠、十二烷基磺酸钠和去离子水混合均匀而成，其中植酸的浓度为5mL/L～15mL/L，柠檬酸的浓度为20g/L～40g/L，磷酸二氢钠的浓度为20g/L～40g/L，十二烷基磺酸钠的浓度为0.3g/L～0.8g/L。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510178970.5A CN104761943B (zh) | 2015-04-15 | 2015-04-15 | 一种镁合金耐蚀涂料及其应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510178970.5A CN104761943B (zh) | 2015-04-15 | 2015-04-15 | 一种镁合金耐蚀涂料及其应用 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104761943A CN104761943A (zh) | 2015-07-08 |
| CN104761943B true CN104761943B (zh) | 2017-02-22 |
Family
ID=53644050
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201510178970.5A Expired - Fee Related CN104761943B (zh) | 2015-04-15 | 2015-04-15 | 一种镁合金耐蚀涂料及其应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN104761943B (zh) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108165965B (zh) * | 2017-12-27 | 2019-11-26 | 温岭市合丰鞋材有限公司 | 一种镁合金防腐蚀复合膜的制备方法 |
| CN110760916B (zh) * | 2019-11-18 | 2022-04-05 | 和县科嘉阀门铸造有限公司 | 一种提高镁合金阀门耐蚀性的方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2135233C (en) * | 1993-11-08 | 1998-07-14 | Thomas A. Taylor | Coating composition having good corrosion and oxidation resistance |
| CN1587062A (zh) * | 2004-09-03 | 2005-03-02 | 湖北葛店开发区地大纳米材料制造有限公司 | 纳米结构的钇稳定氧化锆团聚型粉末及其生产方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7799384B2 (en) * | 2005-11-02 | 2010-09-21 | Praxair Technology, Inc. | Method of reducing porosity in thermal spray coated and sintered articles |
-
2015
- 2015-04-15 CN CN201510178970.5A patent/CN104761943B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2135233C (en) * | 1993-11-08 | 1998-07-14 | Thomas A. Taylor | Coating composition having good corrosion and oxidation resistance |
| CN1587062A (zh) * | 2004-09-03 | 2005-03-02 | 湖北葛店开发区地大纳米材料制造有限公司 | 纳米结构的钇稳定氧化锆团聚型粉末及其生产方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN104761943A (zh) | 2015-07-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Qian et al. | The application of anti-corrosion coating for preserving the value of equipment asset in chloride-laden environments: a review | |
| CN1128188C (zh) | 改性无机磷酸盐涂料 | |
| Morończyk et al. | Microstructure and corrosion resistance of warm sprayed titanium coatings with polymer sealing for corrosion protection of AZ91E magnesium alloy | |
| CN102936455B (zh) | 一种钕铁硼稀土永磁体表面防腐涂层及其制备方法 | |
| EP4127264B1 (en) | Chromate-free ceramic compositions with reduced curing temperature | |
| CN102560486A (zh) | 一种镁合金表面耐中性盐雾测试的表面处理及涂装工艺 | |
| CN1085709C (zh) | 无机涂料 | |
| CN109468576A (zh) | 一种烧结钕铁硼磁体表面高耐蚀涂层及其制备方法 | |
| CN102604448A (zh) | 金属耐蚀涂层材料 | |
| CN105695974A (zh) | 一种钕铁硼锌系磷化液及其使用方法 | |
| CN109778286A (zh) | 一种烧结钕铁硼磁体表面耐腐蚀防护涂层的制备方法 | |
| EP0119608B1 (en) | Coating composite for extended corrosion resistance | |
| CN105542540A (zh) | 一种Al2O3纳米颗粒增强的无铬达克罗防腐涂料、涂层及其制备方法 | |
| CN104761943B (zh) | 一种镁合金耐蚀涂料及其应用 | |
| CN103710688A (zh) | 一种弱酸性无磷转化剂 | |
| CN106493348A (zh) | 一种TiAl3／Al2O3复合粉末及其制备方法和应用 | |
| Xu et al. | Microstructure and adhesion properties of cerium conversion coating modified with silane coupling agent on the aluminum foil for lithium ion battery | |
| CN1111569C (zh) | 无机磷酸盐涂料 | |
| CN103966590B (zh) | 单硅烷偶联剂复合无铬钝化液及钝化镀锌钢丝表面镀层的方法 | |
| Kumbhar et al. | An impact of the recent developments in coating materials and techniques on the corrosion response of AZ91D alloy: a review | |
| CN102850831A (zh) | 新型电网金具防腐涂料 | |
| CN104342682A (zh) | 一种镁合金工件表面耐蚀转化膜处理液 | |
| CN1256302C (zh) | 烧结式金属粉末涂料及以其制备金属陶瓷防腐涂层的方法 | |
| CN102352500A (zh) | 金属表面涂装前预处理用水性处理剂 | |
| CN110819931A (zh) | 一种粉芯焊丝及其制备方法和应用、多孔涂层及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| EXSB | Decision made by sipo to initiate substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Zheng Bin Inventor after: Wang Zhihua Inventor before: Wang Zhihua |
|
| COR | Change of bibliographic data | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20170222 |