CN109530188A - 一种自清洁铝镁合金表面制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种自清洁铝镁合金表面制备方法。本发明包括首先对镁铝合金表面进行预处理清洗、微弧氧化、再清洗并干燥；然后再将配置的二氧化钛自清洁溶胶涂覆在镁铝合金表面；对镁铝合金表面进行相应的热处理，即可得到一种自清洁镁铝合金表面。

Description

一种自清洁铝镁合金表面制备方法
技术领域
本发明属于镁铝合金表面处理领域，具体涉及一种自清洁铝镁合金表面的制备方法。
背景技术：
二氧化钛是一种具有强氧化性和还原性的光催化剂，在太阳光尤其是紫外光照射下可以产生光生电子和空穴，将空气中的有害的有机污染物分解或氧化，并且在光照射下二氧化钛涂层表面产生电子空穴对，表面抢劫容易吸附水产生超亲水性，与水的接触角减小到5°以下。当雨水等冲刷的时候，超亲水表面就可以将灰尘等污染物很容易的带走。因此世界诸多科学家对二氧化钛的自清洁特性进行了大量的探索研究。
本专利以镁铝合金表面为基底材料，采用微弧氧化对镁铝合金表面进行氧化造孔处理，再将二氧化钛溶胶填充进入镁铝合金微弧氧化后的孔洞，为一种新型的自清洁镁铝合金表面的处理提供了有效途径。
发明内容
针对目前镁铝合金表面清洁耗时费力的问题，本发明提供了一种将自清洁涂层涂覆在微弧氧化后的镁铝合金表面，仅通过微弧氧化和溶胶涂覆热处理即可生成二氧化钛自清洁镁铝合金表面涂层的简单高效经济安全的制备方法，涂层表面附着力强，且自清洁效果显著。
本发明的技术方案如下：
一种自清洁铝镁合金表面制备方法，采用如下步骤：
第一步：对镁铝合金表面进行预处理清洗，首先采用砂纸对镁铝合金表面打磨，去除表面杂质，清洗过程采用洗洁精、水、酒精、丙酮、四氢呋喃的一种或几种分别清洗1～5次，去除表面油污及杂质；
第二步：将清洗过的镁铝合金试件作为阳极，不锈钢作为阴极，采用脉冲电流对镁铝合金进行微弧氧化处理，电流1～10A,电压100～500V，正、负脉冲占空比各5～40％，频率为300～1100Hz,通电时间为30s～20min，形成氧化膜，随后将镁铝合金试件用水冲刷清洗，并80～120℃下干燥。采用微弧氧化法在镁铝合金表面形成氧化膜可以一方面提高材料的耐腐蚀性，再在具有一定粗糙度的氧化膜表面负载二氧化钛溶胶，氧化膜作为过渡层可以增加二氧化钛与镁铝合金之间的结合力。
第三步：将配置的二氧化钛自清洁溶胶涂覆在微弧氧化后的镁铝合金表面；
第四步：将涂覆了二氧化钛溶胶的镁铝合金表面在100～600℃下进行热处理，即可得到一种自清洁镁铝合金表面。
作为一种优选方式：第一步中的清洗可以采用超声波清洗机、喷刷和浸泡等方式的一种或几种，干燥可以采用烘箱干燥、等离子体和红外干燥的任意一种。
作为一种优选方式：第二步中的二氧化钛自清洁溶胶可以是钛酸丁酯、异丙醇钛、四氯化钛、硫酸钛等为钛源的任意一种，溶剂可以是水和酒精的一种或混合溶剂，pH值调整在3～14的范围内。
作为一种优选方式：第二步中的涂覆方法可以是刮涂、刷涂、喷涂、浸泡的任意一种。
作为一种优选方式：第三步中的热处理可以是在一个温度下保温，或者在多个温度下保温的混合工艺。
本发明的有益效果是：本发明提出的一种自清洁铝镁合金表面制备方法，仅通过制备溶胶、涂覆并热处理就可得到自清洁铝镁合金表面，反应步骤简单，原料成本低廉易于获得，合成所需装置简单，经济安全。制备工艺简单高效。自清洁涂层和镁铝合金附着力强、镁铝合金表面耐腐蚀性能提高，耐候性强，且涂层产品性能稳定、可反复使用。
具体实施方式
下面对本发明作进一步说明。
实施例1
一种自清洁铝镁合金表面制备方法，采用如下步骤：
1)对镁铝合金表面进行预处理清洗，首先采用砂纸对镁铝合金表面打磨，去除表面杂质，清洗过程采用洗洁精、水、酒精、丙酮、四氢呋喃的一种或几种分别清洗1～5次，去除表面油污及杂质；
2)将清洗过的镁铝合金试件作为阳极，不锈钢作为阴极，采用脉冲电流对镁铝合金进行微弧氧化处理，电流1A,电压200V，正、负脉冲占空比各5％，频率为500Hz,通电时间为20min，形成氧化膜，随后将镁铝合金试件用水冲刷清洗，并120℃下干燥
3)采用钛酸丁酯、乙醇经过调酸碱配置二氧化钛溶胶，将配置的二氧化钛自清洁溶胶用刷子涂覆在镁铝合金表面，；
4)将涂覆了二氧化钛溶胶的镁铝合金表面在450℃下进行热处理3小时，即可得到一种自清洁镁铝合金表面。
实施例2
一种自清洁铝镁合金表面制备方法，采用如下步骤：
1)对镁铝合金表面进行预处理清洗，首先采用砂纸对镁铝合金表面打磨，去除表面杂质，清洗过程采用水、丙酮、乙醇，用冲刷的方式依次清洗；
2)将清洗过的镁铝合金试件作为阳极，不锈钢作为阴极，采用脉冲电流对镁铝合金进行微弧氧化处理，电流10A,电压500V，正、负脉冲占空比各30％，频率为800Hz,通电时间为60s，形成氧化膜，随后将镁铝合金试件用水冲刷清洗，并80℃下干燥；
3)采用异丙醇钛、乙醇、水经过调酸碱配置二氧化钛溶胶，将配置的二氧化钛自清洁溶胶用喷涂法涂覆在镁铝合金表面，；
4)将涂覆了二氧化钛溶胶的镁铝合金表面在300℃下进行热处理1小时，500℃下进行热处理1小时，即可得到一种自清洁镁铝合金表面。

Claims (5)

1.一种自清洁铝镁合金表面制备方法，其特征在于，制备过程包括以下步骤：
第一步：对镁铝合金表面进行预处理清洗，首先采用砂纸对镁铝合金表面打磨，去除表面杂质，清洗过程采用洗洁精、水、酒精、丙酮、四氢呋喃的一种或几种分别清洗1～5次，去除表面油污及杂质；
第二步：将清洗过的镁铝合金试件作为阳极，不锈钢作为阴极，采用脉冲电流对镁铝合金进行微弧氧化处理，电流1～10A,电压100～500V，正、负脉冲占空比各5～40％，频率为300～1100Hz,通电时间为30s～20min，形成氧化膜，随后将镁铝合金试件用水冲刷清洗，并80～120℃下干燥；
第三步：将配制的二氧化钛自清洁溶胶涂覆在微弧氧化后的镁铝合金表面；
第四步：将涂覆了二氧化钛溶胶的镁铝合金表面在100～600℃下进行热处理，即可得到一种自清洁镁铝合金表面。
2.根据权利要求1所述的一种自清洁铝镁合金表面制备方法，其特征在于：第一步中的清洗可以采用超声波清洗机、喷刷和浸泡等方式的一种或几种，干燥可以采用烘箱干燥、等离子体和红外干燥的任意一种。
3.根据权利要求1所述的一种自清洁铝镁合金表面制备方法，其特征在于：第二步中的二氧化钛自清洁溶胶可以是钛酸丁酯、异丙醇钛、四氯化钛、硫酸钛为钛源的任意一种或几种，溶剂可以是水和酒精的一种或混合溶剂，pH值调整在3～14的范围内。
4.根据权利要求1所述的一种自清洁铝镁合金表面制备方法，其特征在于：第二步中的涂覆方法可以是刮涂、刷涂、喷涂、浸泡的任意一种。
5.根据权利要求1所述的一种自清洁铝镁合金表面制备方法，其特征在于：第三步中的热处理可以是在一个温度下保温，或者在多个温度下保温的混合工艺。
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