CN109985794A - 氧化石墨烯/二氧化锡/硅烷复合薄膜改性铝合金的方法 - Google Patents
氧化石墨烯/二氧化锡/硅烷复合薄膜改性铝合金的方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供了一种氧化石墨烯/二氧化锡/硅烷复合薄膜改性铝合金的方法，其特征在于，包括：步骤1：对铝合金进行预处理；步骤2：将预处理后的铝合金置于碱性溶液中，进行化学刻蚀；步骤3：将胶状物质刷涂在铝合金表面，干燥后，即在铝合金表面制得氧化石墨烯/二氧化锡/硅烷复合薄膜；所述的胶状物质的制备方法包括：配制氧化石墨烯溶液，之后再加入二氧化锡粉末和硅烷，水解后得到胶状物质。
Description
技术领域
本发明属于铝合金表面改性技术领域，涉及一种氧化石墨烯/二氧化锡/硅烷复合薄膜改性铝合金表面的方法。
背景技术
金属铝是一种银白色的轻金属，具有很多优良性能，如优异的导电性能、导热性能、高反射性、耐氧化性、吸音性能和延展性等。铝的表面在空气中可以形成一层防止金属腐蚀的氧化膜，与其他金属相比具有更好的耐蚀性。铝元素的含量非常丰富，在地壳所有元素中的含量位于第三位，仅次于氧元素和硅元素，同时也是地壳中含量最多的金属元素；在金属品种中，它是仅次于钢铁的第二大类金属。铝及其合金的应用非常广泛，不仅在日常生活中，可以用做日用皿器，而且在航空航天、建筑材料、汽车制造、石油化工等重要工业的发展中，所需的材料都需要具有铝及其合金的独特性质。因此，铝及其合金是一种非常重要的材料，其用途十分广泛，也是最经济适用的材料之一。
近年来，关于改性铝合金表面的研究有很多，但是这些方法通常都存在处理工艺复杂、成本较高、稳定性差等缺点。申请公布号为CN103204457A的中国发明专利公开了一种铝合金表面改性的方法，该方法是在铝合金表面进行激光加工，在试样表面加工出无数微尺度的弹坑状结构，再将试样浸入化学刻蚀溶液中，反应完成后，将经过化学刻蚀后的铝合金试样放入含有DTS的甲苯溶液中进行修饰。该方法需要多种技术，操作过程较多且复杂，同时制备需要的条件极为苛刻。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种氧化石墨烯/二氧化锡/硅烷复合薄膜改性铝合金表面的方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种氧化石墨烯/二氧化锡/硅烷复合薄膜改性铝合金的方法，其特征在于，包括：
步骤1：对铝合金进行预处理；
步骤2：将预处理后的铝合金置于碱性溶液中，进行化学刻蚀；
步骤3：将胶状物质刷涂在铝合金表面，干燥后，即在铝合金表面制得氧化石墨烯/二氧化锡/硅烷复合薄膜；所述的胶状物质的制备方法包括：配制氧化石墨烯溶液，之后再加入二氧化锡粉末和硅烷，水解后得到胶状物质。
优选地，所述的铝合金的预处理方法为：将铝合金打磨后，置于丙酮中超声清洗，再依次用无水乙醇、去离子水冲洗。预处理的目的是除去铝合金表面的油污和油脂。
优选地，所述的打磨过程为：依次用600#、1000#、1500#、2000#的水磨砂纸对铝合金表面进行打磨，之后用W3.5的金相砂纸进行打磨。
优选地，所述的步骤2中的碱性溶液为NaOH溶液，该NaOH溶液中的NaOH的摩尔浓度为0.05-0.15mol/L。
优选地，所述的化学刻蚀的工艺条件为：在40-50℃下刻蚀20-40s。
优选地，所述的化学刻蚀后，分别用去离子水及乙醇超声清洗，干燥，得到表面羟基化的铝合金。
优选地，所述的二氧化锡粉末的制备方法为：将四氯化锡和浓度为1％-3％的氨水共沉淀，之后在马弗炉中400℃-500℃煅烧3-6h，研磨即得到二氧化锡粉末。
优选地，所述的二氧化锡粉末的制备方法为：配制成四氯化锡水溶液，搅拌下加入浓度为1％-3％的氨水至pH＝9-10，搅拌30min-60min，过滤，将所得沉淀用去离子水洗涤，将其进行抽滤和干燥，之后在马弗炉中400℃-500℃煅烧3-6h，研磨即得到二氧化锡粉末。
优选地，所述的四氯化锡水溶液的浓度为0.1mol/L-0.3mol/L。
优选地，所述的步骤3中的氧化石墨烯溶液的质量分数为1wt％-3wt％。
优选地，所述的硅烷为十二烷基三甲氧基硅烷及3-氨基丙基三乙氧基硅烷。
更优选地，所述的氧化石墨烯溶液、二氧化锡粉末和十二烷基三甲氧基硅烷及3-氨基丙基三乙氧基硅烷的用量比为20-50mL：0.5g-2g：700-900μL：150-250μL。
优选地，所述的水解的工艺条件为：温度为50-60℃，时间为24-36h。水解过程在水浴锅中进行。
优选地，所述的步骤3中的干燥的工艺条件为：先于50-60℃下干燥0.5-1h，再于100-120℃下干燥4-6h。干燥过程在干燥箱中进行。
本发明首先对铝合金进行预处理，超声清洗铝合金表面以除去表面油污及油脂，再用NaOH溶液刻蚀铝合金表面，使其表面羟基化，然后将二氧化锡粉末(SnO2)和十二烷基三甲氧基硅烷(DTMS)及3-氨基丙基三乙氧基硅烷(APTES)加入至氧化石墨烯(GO)溶液中，水解后得到GO-SnO2-DTMS-APTES胶状物质，最后将该胶状物质刷涂在铝合金表面，即在铝合金表面制得GO-SnO2-DTMS-APTES复合薄膜。
本发明中采用NaOH溶液进行化学刻蚀的机理为：
2Al+2NaOH+6H2O＝2Na[Al(OH)4]+3H2↑。
硅烷的水解机理为：
R-Si-(OR)3+H2O→R-Si-(OR)2(OH)+ROH；
R-Si-(OR)2(OH)+H2O→R-Si-(OR)(OH)2+ROH；
R-Si-(OR)(OH)2+H2O→R-Si-(OR)(OH)3+ROH。
硅烷与羟基化的铝合金表面的反应机理为：
M-OH+R-Si-OH→M-O-Si-R+H2O；
R-Si-OH+M-OH→R-Si-O-Si-R+H2O。
本发明制得的GO-SnO2-DTMS-APTES复合薄膜改性铝合金在模拟质子交换膜燃料电池的强酸性模拟液(0.5M H2SO4+2ppm HF)中浸泡，待膜层达到稳定后，较之空白试样的腐蚀电位-673mV，腐蚀电流密度1.122×10-4A/cm2，GO-SnO2-DTMS-APTES复合膜试样的腐蚀电位正移了55mV，腐蚀电流密度达到了1.678×10-8A/cm2，与空白的试样相比降低了4个数量级，保护效率能达到99.98％，表现出了非常好的耐蚀性能。
本发明中采用NaOH溶液作为刻蚀液，使铝合金表面羟基化，再利用3-氨基丙基三乙氧基硅烷具有的两种功能团(即氨基和乙氧基)，其中三个可水解基团(乙氧基)在反应中先水解生成硅醇，由于硅醇不稳定，极易与氧化石墨烯表面的羟基结合脱水，从而与氧化石墨烯结合起来，氨基上带有的两个活泼氢可以和十二烷基三甲氧基硅烷发生反应，从而通过化学键将这两种材料紧密结合起来。在此基础上，3-氨基丙基三乙氧基硅烷又具有一定的粘性，铝合金表面可以与氧化石墨烯、二氧化锡和水解后的十二烷基三甲氧基硅烷以及3-氨基丙基三乙氧基硅烷良好的结合起来，能极大地增强膜层与铝合金基底的附着力，从而在铝合金上制备出了GO-SnO2-DTMS-APTES复合膜层，进一步提高了其耐蚀性。
与现有技术相比，本发明具有以下特点：
1)本发明采用刷涂法在铝合金表面制备出了氧化石墨烯/二氧化锡/硅烷复合薄膜，极大地提高了铝合金在强酸性溶液如0.5M H2SO4+2ppm HF中的耐蚀性能；
2)本发明制备方法简单，制备条件温和，成本较低，稳定性较高，绿色环保，在铝合金表面制备出氧化石墨烯/二氧化锡/硅烷复合薄膜，保护效率高达99.98％，具有非常优异的耐蚀性能，适于工业化生产应用。
附图说明
图1为不同铝合金在0.5M H2SO4+2ppm HF酸性溶液中的动电位极化曲线图；
图2为不同铝合金在0.5M H2SO4+2ppm HF酸性溶液中的交流阻抗图；
图3为具有DTMS-APTES复合薄膜的铝合金在1000、5000倍率下的表面形貌表征图；
图4为具有GO-SnO2-DTMS-APTES复合薄膜的铝合金在1000、4000倍率下的表面形貌表征图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
以下实施例中所用到的各原料均为市售产品。
实施例1：
一种氧化石墨烯/二氧化锡/硅烷复合薄膜改性铝合金表面的方法，该方法包括以下步骤：
1)碱性溶液的制备：
碱性溶液为0.1M的NaOH溶液；
2)二氧化锡粉末的制备：
通过共沉淀法获得二氧化锡粉末：配制0.1mol/L四氯化锡水溶液，搅拌下加入浓度为1％的氨水至pH＝9，搅拌30min，过滤，将所得沉淀用去离子水洗涤，将其进行抽滤和干燥，之后在马弗炉中450℃煅烧3h，研磨即得到二氧化锡粉末。
3)氧化石墨烯溶液的制备：
将氧化石墨烯加入到水中，配制1wt％氧化石墨烯溶液；
4)GO-SnO2-DTMS-APTES及DTMS-APTES的制备：
取30mL的1wt％氧化石墨烯溶液，向其中加入0.1g二氧化锡粉末、800μL的十二烷基三甲氧基硅烷和200μL的3-氨基丙基三乙氧基硅烷，放入水浴锅中60℃进行水解30h，配制出胶状物质GO-SnO2-DTMS-APTES；
向30mL水中加入800μL的十二烷基三甲氧基硅烷和200μL的3-氨基丙基三乙氧基硅烷，放入水浴锅中60℃进行水解30h，配制出DTMS-APTES；
5)铝合金的预处理：
分别将3片(1号、2号、3号)铝合金依次先经过600#、1000#、1500#、2000#的水磨砂纸打磨，再用W3.5的金相砂纸进行打磨；之后再在丙酮中用超声波清洗机清洗15min左右后，再依次用无水乙醇、去离子水冲洗，以除去表面油污和油脂；
6)化学刻蚀：
将步骤5)预处理后的1号铝合金(即裸铝合金)作为空白试验(bare)，分别将2号、3号铝合金取出并浸入到步骤1)所得的碱性溶液中，在水浴50℃的条件下刻蚀40s，刻蚀后分别用去离子水及乙醇超声清洗10min，干燥，得到表面羟基化的铝合金；
(7)刷涂处理：
将水解后成胶状的DTMS-APTES刷涂在2号经化学刻蚀并清洗干燥后的铝合金表面，同时将水解后成胶状的GO-SnO2-DTMS-APTES刷涂在3号经化学刻蚀并清洗干燥后的铝合金表面；
(8)热处理：
将2号及3号铝合金放入干燥箱中进行热处理，60℃干燥1h，120℃干燥4h，即获得具有DTMS-APTES复合薄膜的铝合金(2号)以及具有GO-SnO2-DTMS-APTES复合薄膜的铝合金(3号)。
利用扫描电子显微镜(SU-1500，日本Hitachi公司)进行表面形貌表征，观察铝合金的表面形貌。
电化学分析：
交流阻抗测试和极化曲线的测量都在三电极体系中完成，工作电极为1号、2号或3号铝合金，辅助电极和参比电极分别为Pt电极和饱和甘汞电极(SCE)。电化学测试采用仪器为辰华CHI660E电化学工作站，其阻抗频率范围为100kHz-0.05Hz，交流激励信号峰值为5mV；极化曲线扫描范围E±200mV(vs.SCE)，扫描速率为1mV/s。
缓蚀效率(η％)按照如下公式计算：
其中I0和I分别为未处理(1号)和处理过(2号或3号)的铝合金的腐蚀电流密度。
图1和图2分别为经过上述步骤处理后得到的裸铝合金(1号)、DTMS-APTES复合薄膜改性铝合金(2号)和GO-SnO2-DTMS-APTES复合薄膜改性铝合金(3号)，在0.5M H2SO4+2ppmHF的酸性溶液中测试得到的动电位极化曲线图和交流阻抗图。表1为图1的相关化学参数的列表，由表1可知，裸铝合金(1号)、DTMS-APTES复合薄膜改性铝合金(2号)和GO-SnO2-DTMS-APTES复合薄膜改性铝合金(3号)的腐蚀电流密度分别为1.122×10-4 A/cm2、2.179×10-6A/cm2、1.678×10-8 A/cm2，腐蚀电位分别为：-673mV、-605mV、-618mV。GO-SnO2-DTMS-APTES复合薄膜改性铝合金相对于裸铝合金而言，腐蚀电位正移了55mV，缓蚀效率高达99.98％。由图2可知，GO-SnO2-DTMS-APTES复合薄膜改性铝合金的阻抗值最大，与其耐蚀性能最好也是相对应的。
表1铝合金的电化学参数
图3分别为1000、5000倍率下2号铝合金的表面形貌表征图，可以看出，其表面为均一致密的薄膜，由于硅烷具有耐蚀性能，所以可以对铝合金表面起到一定的保护作用。图4分别为1000、4000倍率下3号铝合金的表面形貌表征图，其形貌与2号铝合金相比发生了一些变化，在均匀致密的薄膜上可以清楚的看到氧化石墨烯的结构，并且均匀的覆盖在硅烷薄膜上。
实施例2：
一种氧化石墨烯/二氧化锡/硅烷复合薄膜改性铝合金表面的方法具体包括以下步骤：
1)碱性溶液的制备：
碱性溶液为0.1M的NaOH溶液；
2)二氧化锡粉末的制备：
通过共沉淀法获得二氧化锡粉末：配制0.1mol/L四氯化锡水溶液，搅拌下加入浓度为1％的氨水至pH＝10，搅拌30min，过滤，将所得沉淀用去离子水洗涤，将其进行抽滤和干燥，之后在马弗炉中450℃煅烧3h，研磨即得到二氧化锡粉末。
3)氧化石墨烯溶液的制备：
将氧化石墨烯加入到水中，配制1wt％氧化石墨烯溶液；
4)GO-SnO2-DTMS-APTES的制备：
取30mL的1wt％氧化石墨烯溶液，向其中加入0.1g二氧化锡粉末、800μL的十二烷基三甲氧基硅烷和200μL的3-氨基丙基三乙氧基硅烷，放入水浴锅中60℃进行水解30h，配制出胶状物质GO-SnO2-DTMS-APTES；
5)铝合金的预处理：
将铝合金先依次经过600#、1000#、1500#、2000#的水磨砂纸打磨，再用W3.5的金相砂纸进行打磨；再在丙酮液中用超声波清洗机清洗15min左右后，再依次用无水乙醇、去离子水冲洗，以除去表面油污和油脂；
6)化学刻蚀：
将步骤5)预处理后的铝合金取出并浸入到步骤1)所得的碱性溶液中，在水浴50℃的条件下刻40s，刻蚀后分别用去离子水和乙醇超声清洗10min，干燥，得到表面羟基化的铝合金；
7)刷涂处理：
将水解后成胶状的GO-SnO2-DTMS-APTES刷涂在经化学刻蚀并清洗干燥后的铝合金表面；
8)热处理：
将上一步处理后的铝合金放入干燥箱中进行热处理，60℃干燥1h，120℃干燥4h，即可获得具有GO-SnO2-DTMS-APTES复合薄膜的铝合金。
实施例3：
一种氧化石墨烯/二氧化锡/硅烷复合薄膜改性铝合金表面的方法具体包括以下步骤：
1)碱性溶液的制备：
碱性溶液为0.1M的NaOH溶液；
2)二氧化锡粉末的制备：
通过共沉淀法获得二氧化锡粉末：配制0.1mol/L四氯化锡水溶液，搅拌下加入浓度为2％的氨水至pH＝9，搅拌30min，过滤，将所得沉淀用去离子水洗涤，将其进行抽滤和干燥，之后在马弗炉中450℃煅烧3h，研磨即得到二氧化锡粉末。
3)氧化石墨烯溶液的制备：
将氧化石墨烯加入到水中，配制1wt％氧化石墨烯溶液；
4)GO-SnO2-DTMS-APTES的制备：
取30mL的1wt％氧化石墨烯溶液，向其中加入0.1g二氧化锡粉末、800μL的十二烷基三甲氧基硅烷和200μL的3-氨基丙基三乙氧基硅烷，放入水浴锅中60℃进行水解30h，配制出胶状物质GO-SnO2-DTMS-APTES；
5)铝合金的预处理：
将铝合金先依次经过600#、1000#、1500#、2000#的水磨砂纸打磨，再用W3.5的金相砂纸进行打磨；再在丙酮液中用超声波清洗机清洗15min左右后，再依次用无水乙醇、去离子水冲洗，以除去表面油污和油脂；
6)化学刻蚀：
将步骤5)预处理后的铝合金取出并浸入到步骤1)所得的碱性溶液中，在水浴50℃的条件下刻40s，刻蚀后分别用去离子水和乙醇超声清洗10min，干燥，得到表面羟基化的铝合金；
7)刷涂处理：
将水解后成胶状的GO-SnO2-DTMS-APTES刷涂在经化学刻蚀并清洗干燥后的铝合金表面；
8)热处理：
将上一步处理后的铝合金放入干燥箱中进行热处理，60℃干燥1h，120℃干燥4h，即可获得具有GO-SnO2-DTMS-APTES复合薄膜的铝合金。
实施例4：
一种氧化石墨烯/二氧化锡/硅烷复合薄膜改性铝合金双极板表面的方法具体包括以下步骤：
1)碱性溶液的制备：
碱性溶液为0.1M的NaOH溶液；
2)二氧化锡粉末的制备：
通过共沉淀法获得二氧化锡粉末：配制0.1mol/L四氯化锡水溶液，搅拌下加入浓度为2％的氨水至pH＝10，搅拌30min，过滤，将所得沉淀用去离子水洗涤，将其进行抽滤和干燥，之后在马弗炉中450℃煅烧3h，研磨即得到二氧化锡粉末。
3)氧化石墨烯溶液的制备：
将氧化石墨烯加入到水中，配制1wt％氧化石墨烯溶液；
4)GO-SnO2-DTMS-APTES的制备：
取30mL的1wt％氧化石墨烯溶液，向其中加入0.1g二氧化锡粉末、800μL的十二烷基三甲氧基硅烷和200μL的3-氨基丙基三乙氧基硅烷，放入水浴锅中60℃进行水解30h，配制出胶状物质GO-SnO2-DTMS-APTES；
5)铝合金的预处理
将铝合金先依次经过600#、1000#、1500#、2000#的水磨砂纸打磨，再用W3.5的金相砂纸进行打磨；再在丙酮液中用超声波清洗机清洗15min左右后，再依次用无水乙醇、去离子水冲洗，以除去表面油污和油脂；
6)化学刻蚀：
将步骤5)预处理后的铝合金取出并浸入到步骤1)所得的碱性溶液中，在水浴50℃的条件下刻40s，刻蚀后分别用去离子水和乙醇超声清洗10min，干燥，得到表面羟基化的铝合金；
7)刷涂处理：
将水解后成胶状的GO-SnO2-DTMS-APTES刷涂在经化学刻蚀并清洗干燥后的铝合金表面；
(8)热处理：
将上一步处理后的铝合金放入干燥箱中进行热处理，60℃干燥1h，120℃干燥4h，即可获得具有GO-SnO2-DTMS-APTES复合薄膜的铝合金。
实施例5：
一种氧化石墨烯/二氧化锡/硅烷复合薄膜改性铝合金表面的方法，该方法包括以下步骤：
1)对铝合金进行预处理：将铝合金双极板依次用600#、1000#、1500#、2000#的水磨砂纸对铝合金表面进行打磨，之后用W3.5的金相砂纸进行打磨；打磨后，置于丙酮中超声清洗，再依次用无水乙醇、去离子水冲洗；
2)将预处理后的铝合金置于0.05mol/L的NaOH溶液中，在40℃下进行化学刻蚀20s，化学刻蚀后，先后用乙醇和去离子水超声清洗，干燥，得到表面羟基化的铝合金；
3)将氧化石墨烯加入到水中，配制浓度为1wt％的氧化石墨烯溶液，同时制备二氧化锡粉末，所述的二氧化锡粉末的制备方法为：配制0.1mol/L四氯化锡水溶液，200rpm快速搅拌下缓慢加入浓度为2％的氨水至pH＝9，搅拌40min，过滤，将所得沉淀用去离子水洗涤，将其进行抽滤和干燥，之后在马弗炉中450℃煅烧3h，研磨即得到二氧化锡粉末；将0.5g二氧化锡粉末加入至30mL石墨烯溶液中，之后再加入800μL十二烷基三甲氧基硅烷及200μL3-氨基丙基三乙氧基硅烷，在温度为50℃下水解36h，得到胶状物质；
4)将胶状物质刷涂在铝合金表面，先于50℃下干燥0.5h，再于100℃下干燥5h，即在铝合金表面制得氧化石墨烯/二氧化锡/硅烷复合薄膜。
实施例6：
一种氧化石墨烯/二氧化锡/硅烷复合薄膜改性铝合金表面的方法，该方法包括以下步骤：
1)对铝合金进行预处理：将铝合金双极板依次用600#、1000#、1500#、2000#的水磨砂纸对铝合金表面进行打磨，之后用W3.5的金相砂纸进行打磨；打磨后，置于丙酮中超声清洗，再依次用无水乙醇、去离子水冲洗；
2)将预处理后的铝合金置于0.15mol/L的NaOH溶液中，在45℃下进行化学刻蚀30s，化学刻蚀后，先后用乙醇和去离子水超声清洗，干燥，得到表面羟基化的铝合金；
3)将氧化石墨烯加入到水中，配制浓度为1wt％的氧化石墨烯溶液，同时制备二氧化锡粉末，所述的二氧化锡粉末的制备方法为：配制0.1mol/L四氯化锡水溶液，200rpm快速搅拌下缓慢加入浓度为2％的氨水至pH＝10，搅拌40min，过滤，将所得沉淀用去离子水洗涤，将其进行抽滤和干燥，之后在马弗炉中450℃煅烧3h，研磨即得到二氧化锡粉末；将1g二氧化锡粉末加入至30mL石墨烯溶液中，之后再加入800μL十二烷基三甲氧基硅烷及200μL3-氨基丙基三乙氧基硅烷，在温度为55℃下水解24h，得到胶状物质；
4)将胶状物质刷涂在铝合金表面，先于55℃下干燥0.8h，再于110℃下干燥6h，即在铝合金表面制得氧化石墨烯/二氧化锡/硅烷复合薄膜。
实施例7：
一种氧化石墨烯/二氧化锡/硅烷复合薄膜改性铝合金表面的方法，该方法包括以下步骤：
1)对铝合金进行预处理：将铝合金依次用600#、1000#、1500#、2000#的水磨砂纸对铝合金表面进行打磨，之后用W3.5的金相砂纸进行打磨；打磨后，置于丙酮中超声清洗，再依次用无水乙醇、去离子水冲洗；
2)将预处理后的铝合金置于0.1mol/L的NaOH溶液中，在50℃下进行化学刻蚀40s，化学刻蚀后，先后用乙醇和去离子水超声清洗，干燥，得到表面羟基化的铝合金；
3)将氧化石墨烯加入到水中，配制浓度为1wt％的氧化石墨烯溶液，同时制备二氧化锡粉末，所述的二氧化锡粉末的制备方法为：配制0.1mol/L四氯化锡水溶液，200rpm快速搅拌下缓慢加入浓度为3％的氨水至pH＝9，搅拌40min，过滤，将所得沉淀用去离子水洗涤，将其进行抽滤和干燥，之后在马弗炉中450℃煅烧3h，研磨即得到二氧化锡粉末；将2g二氧化锡粉末加入至30mL石墨烯溶液中，之后再加入800μL十二烷基三甲氧基硅烷及200μL3-氨基丙基三乙氧基硅烷，在温度为60℃下水解30h，得到胶状物质；
4)将胶状物质刷涂在铝合金表面，先于60℃下干燥1h，再于120℃下干燥4h，即在铝合金表面制得氧化石墨烯/二氧化锡/硅烷复合薄膜。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种氧化石墨烯/二氧化锡/硅烷复合薄膜改性铝合金的方法，其特征在于，包括：
步骤1：对铝合金进行预处理；
步骤2：将预处理后的铝合金置于碱性溶液中，进行化学刻蚀；
步骤3：将胶状物质刷涂在铝合金表面，干燥后，即在铝合金表面制得氧化石墨烯/二氧化锡/硅烷复合薄膜；所述的胶状物质的制备方法包括：配制氧化石墨烯溶液，之后再加入二氧化锡粉末和硅烷，水解后得到胶状物质。
2.如权利要求1所述的氧化石墨烯/二氧化锡/硅烷复合薄膜改性铝合金的方法，其特征在于，所述的铝合金的预处理方法为：将铝合金打磨后，置于丙酮中超声清洗，再依次用无水乙醇、去离子水冲洗。
3.如权利要求1所述的氧化石墨烯/二氧化锡/硅烷复合薄膜改性铝合金的方法，其特征在于，所述的打磨过程为：依次用600#、1000#、1500#、2000#的水磨砂纸对铝合金表面进行打磨，之后用W3.5的金相砂纸进行打磨。
4.如权利要求1所述的氧化石墨烯/二氧化锡/硅烷复合薄膜改性铝合金的方法，其特征在于，所述的步骤2中的碱性溶液为NaOH溶液，该NaOH溶液中的NaOH的摩尔浓度为0.05-0.15mol/L。
5.如权利要求1所述的氧化石墨烯/二氧化锡/硅烷复合薄膜改性铝合金的方法，其特征在于，所述的化学刻蚀的工艺条件为：在40-50℃下刻蚀20-40s。
6.如权利要求1所述的氧化石墨烯/二氧化锡/硅烷复合薄膜改性铝合金的方法，其特征在于，所述的化学刻蚀后，分别用去离子水及乙醇超声清洗，干燥，得到表面羟基化的铝合金。
7.如权利要求1所述的氧化石墨烯/二氧化锡/硅烷复合薄膜改性铝合金的方法，其特征在于，所述的二氧化锡粉末的制备方法为：配制成四氯化锡水溶液，搅拌下加入浓度为1％-3％的氨水至pH＝9-10，搅拌30min-60min，过滤，将所得沉淀用去离子水洗涤，将其进行抽滤和干燥，之后在马弗炉中400℃-500℃煅烧3h-6h，研磨即得到二氧化锡粉末。
8.如权利要求1所述的氧化石墨烯/二氧化锡/硅烷复合薄膜改性铝合金的方法，其特征在于，所述的硅烷为十二烷基三甲氧基硅烷及3-氨基丙基三乙氧基硅烷；所述的氧化石墨烯溶液、二氧化锡粉末和十二烷基三甲氧基硅烷及3-氨基丙基三乙氧基硅烷的用量比为20-50mL：0.5-2g：700-900μL：150-250μL。
9.如权利要求1所述的氧化石墨烯/二氧化锡/硅烷复合薄膜改性铝合金的方法，其特征在于，所述的水解的工艺条件为：温度为50-60℃，时间为24-36h。水解过程在水浴锅中进行。
10.如权利要求1所述的氧化石墨烯/二氧化锡/硅烷复合薄膜改性铝合金的方法，其特征在于，所述的步骤3中的干燥的工艺条件为：先于50-60℃下干燥0.5-1h，再于100-120℃下干燥4-6h。
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