CN116103589A - 金属表面的防腐蚀方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种金属表面的防腐蚀方法,包括如下步骤:S1、采用飞秒激光在铝镁合金表面烧蚀形成微纳结构改性层,使得铝镁合金表面通过微纳结构改性层实现空气储藏效应和改性效应,以减少固/液接触面积及降低与海水发生化学置换反应的能力;S2、对形成微纳结构改性层的铝镁合金表面进行退火处理,通过降低铝镁合金表面的表面能,使得铝镁合金表面具有超疏水特性。本发明能够在晶态铝镁合金表面原位生成氧化陶瓷和非晶材料相结合的微纳结构层,显著降低与海水发生化学置换反应的能力;同时,激光制备的微纳米沟槽也能够通过捕获和储存空气,有效减少固/液接触界面积,从而使得铝镁合金表面达到高效防腐的效果。
Description
技术领域
本发明涉及激光加工技术领域,特别涉及一种利用飞秒激光在铝镁合金表面通过烧蚀形成氧化陶瓷和非晶态材料相结合的微纳结构层,实现金属材料对海水腐蚀有效防护的方法。
背景技术
目前,国际上工程设备的防腐技术一般采用有机涂层、阴极保护和电化学防腐技术。然而,就目前现有的防腐技术而言,在深海装备的使用上仍然具有许多不足之处。有机涂层防腐技术在受海水高压、温度、盐度、含氧量、pH值以及微生物附着等影响,易于脱落、失效,同时有可能造成环境污染;而阴极保护防腐技术实际上是消耗其他有色金属为代价;电化学防腐技术在苛刻环境下也难以达到持久防腐的效果。因此,如何有效解决材料长效稳定的防腐难题,已成为发展海洋金属工程装备的重要挑战。
此外,近年来出现的激光防腐技术也逐渐成为防腐领域的关注热点,然而,现有激光防腐技术通常是基于增材制造的熔覆方式并且附加超疏水或防腐涂料来获得,其中不仅需要消耗特定的熔覆添加原料,而且需要严格控制熔覆过程中的原料配比和光照条件等多种参数,从而导致加工过程复杂,并且最终获得的防腐效果也将必然涉及基底样品与熔覆材料,以及熔覆材料与附加涂料之间的相互结合力问题。这种凭借机械结合的粘附方式特别是在海洋极端环境条件下通常会影响到材料防腐的稳定性和长效性,从而使得现有激光防腐技术表现为一定程度的局限性,难以获得更为广泛的实际使用和推广。
发明内容
本发明的目的是为了克服已有技术的缺陷,提出一种金属表面的防腐蚀方法,在飞秒激光对铝镁合金表面烧蚀制备形成微纳结构改性层的过程中,一方面,激光作用引发的瞬间高温高压将导致铝镁合金表面原位形成氧化陶瓷和非晶态材料,显著降低与海水发生化学置换反应的能力;另一方面,铝镁合金表面形成的V型微纳沟槽能够通过捕获和储存空气,有效减少固/液接触界面积,从而使得铝镁合金表面达到高效防腐的效果。
为实现上述目的,本发明采用以下具体技术方案:
本发明提供的金属表面的防腐蚀方法,包括如下步骤:
S1、采用飞秒激光在铝镁合金表面烧蚀形成微纳结构改性层,使得铝镁合金表面通过微纳结构改性层实现空气储藏效应和改性效应,以减少固/液接触面积及降低与海水发生化学置换反应的能力;
S2、对形成微纳结构改性层的铝镁合金表面进行退火处理,通过降低铝镁合金表面的表面能,使得铝镁合金表面具有超疏水特性。
优选地,微纳结构改性层包括布满铝镁合金表面的V型微纳沟槽,用于捕获和储存空气,减少固/液接触面积;在制备形成V型微纳沟槽的同时,在铝镁合金表面原位生成氧化陶瓷和非晶态材料,以降低与海水发生化学置换反应的能力。
优选地,V型微纳沟槽在铝镁合金表面呈横纵交叉的二维分布。
优选地,氧化陶瓷为γ相氧化铝和氧化镁。
优选地,在对铝镁合金表面进行退火处理,诱导γ相氧化铝转化为α相氧化铝。
优选地,飞秒激光的激光功率为300~500mW,脉冲宽度为25×10~15~100×10~ 15s,中心波长为780~820nm,扫描速度为0.1~2mm/s。
优选地,V型微纳沟槽的周期为10~200μm,深度为10~80μm,底角为20°~120°。
优选地,在步骤S2中,退火温度为180-22℃,升温速度为3-5℃/min,加热时间为40~60min。
优选地,在步骤S1之前,还包括如下步骤:
S0、将铝镁合金表面打磨光洁,再对打磨光洁的铝镁合金表面进行超声清洗。
优选地,超声清洗所使用的溶液为乙醇或丙酮。
与现有的激光防腐方法相比,本发明能够取得如下技术效果:
1、由于微纳结构改性层包含大量交叉排列的V型微纳沟槽,使得铝镁合金表面具备空气储藏效应,实现对空气的捕获和储存,有效减少固/液接触面积,同时铝镁合金表面中晶格、相态和组份的变化导致铝镁合金表面出现氧化陶瓷和非晶态材料,这种改性效应进一步降低金属与海水发生化学置换反应的能力。
2、在利用飞秒激光对铝镁合金表面制备形成微纳结构改性层之后,再对铝镁合金表面进行退火处理,通过降低铝镁合金表面的表面能,使得铝镁合金表面与海水的接触角大于150°,具有明显的超疏水特性。
3、飞秒激光的高能量瞬间作用能够降低氧化陶瓷中氧化铝的相转变温度,在飞秒激光加工后,铝镁合金表面仅需要远低于常规的相转变温度的加热温度即可实现氧化铝的相态转变。
4、本发明采用飞秒激光对铝镁合金表面进行改性,提升铝镁合金表面的拒水性和抗腐蚀性,没有任何额外的化学修饰过程,避免出现海洋环境污染的问题。
5、本发明制备得到的微纳结构改性层具有良好的耐腐蚀性能,经海水浸泡60天后无腐蚀,未脱落。采用电化学工作站测得的腐蚀电流最小可达0.003μAcm~2,明显低于未加工金属的腐蚀电流1.155μAcm~2,显著提高铝镁合金表面的耐腐蚀性能。
6、本发明将飞秒激光加工和后续材料退火处理两步相结合,具有工艺简单、无后污染物的优点,有效避免传统方法处理时的资源浪费和环境污染,适用范围广,有着良好的工程应用前景。
附图说明
图1是根据本发明实施例提供的激光加工系统的结构示意图;
图2是根据本发明实施例提供的金属表面的防腐蚀方法的流程示意图;
图3是根据本发明实施例制备的微纳沟槽的扫描电镜图及其横截面测量曲线图;
图4是根据本发明实施例1制备具有微纳沟槽铝镁合金表面的海水接触角的测量结果图;
图5是根据本发明实施例1制备的铝合金微纳结构表面在海水中浸泡60天的扫描电镜图;
图6是根据本发明实施例1~4制备的铝合金微纳结构改性层的电化学测量曲线图;
图7是根据本发明中未经飞秒激光照射的铝镁合金表面的透射电镜和电子衍射图;
图8是根据本发明实施例1制备的铝镁合金表面微纳结构改性层的透射电镜和电子衍射图;
图9是根据本发明实施例4制备的铝镁合金表面微纳结构改性层的透射电镜和电子衍射图;
图10是根据本发明实施例5提供的飞秒激光加工并退火处理前后的铝镁合金表面的显微三维图;
图11是根据本发明实施例5提供的飞秒激光加工并退火处理前后的铝镁合金表面的场发射扫描电镜图;
图12是根据本发明实施例5提供的飞秒激光加工并退火处理后的铝镁合金表面的X射线光电子能谱图;
图13是根据本发明实施例5提供的飞秒激光加工并退火处理后的铝镁合金表面的选区电子衍射图像;
图14是根据本发明实施例5提供的飞秒激光加工并退火处理前后的铝镁合金表面与海水的接触角的测量图;
图15是根据本发明实施例5提供的飞秒激光加工并退火处理后的铝镁合金表面的电化学腐蚀测试曲线图。
其中的附图标记包括:激光光源单元1、激光光束聚焦单元2、三维移动平台3、控制单元4、铝镁合金5。
具体实施方式
在下文中,将参考附图描述本发明的实施例。在下面的描述中,相同的模块使用相同的附图标记表示。在相同的附图标记的情况下,它们的名称和功能也相同。因此,将不重复其详细描述。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及具体实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,而不构成对本发明的限制。
为了突破传统激光熔覆和化学涂层方法中需要从外部引入物料的束缚,同时为了解决化学修饰方法污染海洋环境的问题,本发明通过飞秒激光在铝镁合金表面直接烧蚀形成具有氧化物陶瓷和非晶态特性的微纳结构改性层,使得铝镁合金表面具备储气效应和改性效应,从而有效减少铝镁合金表面的固/液接触面积并降低铝镁合金表面与海水发生化学置换反应的能力,从而达到防腐的目的。另外,由于微纳结构改性层通过冶金方式与基体材料结合,不易脱落,具有高硬度、高阻抗和高稳定性等特性。基于具有该微纳结构改性层的金属在海水中的防腐效果明显,加工制备简单,可应用于复杂曲面制备,对于解决潜艇、舰船、飞机、钢架桥梁、高铁交通、电力铁塔等工程装备在海洋和其它高湿环境中的表面腐蚀问题具有独特优势。
图1示出了根据本发明实施例提供的飞秒激光加工系统的结构。
如图1所示,本发明实施例提供的飞秒激光加工系统,包括:激光光源单元1、激光光束聚焦单元2、三维移动平台3和控制单元4,
激光光源单元1可以采用掺钛蓝宝石啁啾脉冲放大激光器,输出线偏振飞秒激光脉冲;激光光束聚焦单元2设置在激光光源单元1的发射光路上,用于将飞秒激光沿单方向聚焦以调整光斑直径;三维移动平台3上固设有铝镁合金5,飞秒激光垂直照射于铝镁合金5的表面,以完成铝镁合金5表面的结构化和表面改性处理;控制单元4与三维移动平台3通信连接,用于控制三维移动平台3移动。
本发明通过控制三维移动平台3,以控制铝镁合金5的移动方向与速度,以调节飞秒激光的扫描速度与方向,还可以调整铝镁合金5表面的处理区域,该处理区域为疏水抗腐蚀改性后的铝镁合金5的表面区域。
图2示出了根据本发明实施例提供的金属表面的防腐蚀方法的流程。
如图2所示,本发明实施例提供的金属表面的防腐蚀方法,包括如下步骤:
S1、采用飞秒激光在铝镁合金表面烧蚀形成微纳结构改性层,使得铝镁合金表面通过微纳结构改性层实现空气储藏效应和改性效应,以减少固/液接触面积及降低与海水发生化学置换反应的能力。
微纳结构改性层实际由布满铝镁合金表面的众多V型微纳沟槽所组成,V型微纳沟槽用于捕获和储存空气,实现铝镁合金表面的空气储藏效应,从而有效减少固/液接触面积。
V型微纳沟槽采用高斯强度分布的飞秒激光在铝镁合金表面烧蚀而成。在本发明的一个示例中,飞秒激光的激光功率为300~500mW,脉冲宽度为25×10~15~100×10~15s,中心波长为780~820nm,扫描速度为0.1~2mm/s。
在利用飞秒激光对铝镁合金表面制备形成微纳结构改性层的过程中,激光作用引发的高温高压首先将铝镁合金表面转化为热熔氧化状态,然后通过烧蚀物喷射过程中的热量散失使得铝镁合金表面快速冷却,从而导致铝镁合金表面的化学组份、晶格相态和组织结构等发生变化,最终在晶态铝镁合金表面原位生成非晶态材料。由于非晶态材料具有单一均匀的固体相,以及没有晶态的位错缺陷和晶界,将会导致金属抗腐蚀性能增强。
伴随着非晶态材料的出现,处于热熔状态的铝镁合金表面还将通过氧化反应原位生长出氧化陶瓷。由于氧化陶瓷具有陶瓷功效,因此它可用于阻止铝镁合金表面与海水发生化学置换反应。
众多氧化陶瓷中,氧化铝和氧化镁属于高稳定性的氧化陶瓷,具有优异的耐久性、屏蔽性和抗渗透性,能够有效提高防腐能力的稳定性和长效性。
铝镁合金表面经飞秒激光加工后所生成的氧化铝大部分为γ相,一少部分转化为α相,由于γ相的氧化铝没有α相的氧化铝稳定,因此本发明需要将γ相氧化铝转变为α相氧化铝,通常氧化铝的相转变温度为1500℃,由于本发明采用飞秒激光直接作用于镁铝镁合金表面,飞秒激光的高能量瞬间作用能够大幅度降低氧化铝的相转变温度,γ相氧化铝只需要远低于1500℃的加热温度即可相态转变,最终转变为α相氧化铝,同时α相氧化铝表面羟基化,进而提高α相氧化铝的稳定性,降低铝镁合金表面的表面能。
V型微纳沟槽可以在铝镁合金表面等间距一维分布或二维分布。
在V型微纳沟槽为一维分布时,驱动铝镁合金表面在与激光传播方向垂直的平面内沿一个方向移动,烧蚀出一维分布的V型微纳沟槽。
在V型微纳沟槽为二维分布时,在烧蚀出一维分布的V型微纳沟槽的基础上,将铝镁合金表面在与激光传播方向垂直的平面内旋转90°,然后再采用飞秒激光在铝镁合金表面烧蚀出相同周期的V型微纳沟槽,使得铝镁合金表面各处能够被二维网格分布的V型微纳沟槽所覆盖,这样不仅能够增加铝镁合金表面对空气的捕获和储藏能力,还能使金属材料的晶格、相态和组份的变化更加均匀和强化。
在本发明的另一个示例中,V型微纳沟槽的周期为10~200μm,深度为10~80μm,底角为20°~120°
制备出的V型微纳沟槽如图3所示,h为刻槽结构深度,w为刻槽开口宽度,α为刻槽结构的底角。
通过测试得知,形成V型微纳沟槽的铝镁合金表面呈现的是亲水性,容易被海水腐蚀,因此需要将铝镁合金表面的亲水性转变为超疏水性。
S2、对形成微纳结构改性层的铝镁合金表面进行退火处理,通过降低铝镁合金表面的表面能,使得铝镁合金表面具有超疏水特性。
将表面形成微纳结构改性层的金属放入马弗炉中进行退火处理,通过微纳结构的生长和降低铝镁合金表面的表面能,使得铝镁合金表面与海水的接触角大于150°,从而防止被海水腐蚀。
在本发明的一个具体示例中,退火温度为180-22℃,升温速度为3-5℃/min,加热时间为40~60min。
退火温度即为实现氧化铝相态转变的加热温度,γ相氧化铝在180-22℃的加热温度下就能转变为α相氧化铝,180-22℃的加热温度远低于常规下氧化铝相转变所需的1500℃。说明,经飞秒激光加工后,降低了氧化铝的相转变温度。
在本发明的一个优选实施方式中,在步骤S1之前,还可以包括如下步骤:
S0、将铝镁合金表面打磨光洁,再对打磨光洁的铝镁合金表面进行超声清洗。
超声清洗所使用的溶液为乙醇或丙酮。步骤S0为可选步骤,其目的在于清洁铝镁合金表面,例如除去铝镁合金表面的油污和锈迹,露出洁净基体。本步骤为后续进行激光烧蚀的前期处理步骤,如基体表面清洁度已经达到后续加工要求,本步骤可以省略。
实施例1
本发明实施例1提供的金属表面的防腐蚀方法,包括如下步骤:
S0、选取型号为#6061的铝合金为加工材料,将其表面用砂纸打磨光洁,再用浓度为99.7%乙醇溶液或丙酮溶液声清除干净表面的油污和锈迹,清除时间为30min。
S1、将铝合金固定在三维精密移动平台上,平台移动精度为±3μm,移动过程由计算机程序控制。
S2、采用中心波长为800nm、脉冲宽度为40×10~15s、重复频率为1kHz的钛宝石飞秒激光啁啾脉冲放大系统,调节入射激光功率为300W,经焦距为200mm的球面镜聚焦形成直径为50μm的焦斑,在铝镁合金表面以间距为100μm纵横交叉扫描,三维精密移动平台的移动速度为0.4mm/s,制备获得深度h为39.72μm,开口宽度w为69.03μm,底角α为74.72°的V型微纳沟槽。
经实验测得此时铝镁合金表面为亲水状态,与水的接触角θ小于90°。
S3、将步骤S2中经激光加工后的铝合金置于马弗炉中进行退火处理,加热温度为200℃,加热时间为1h,升温速率为5℃/分钟,之后测得铝镁合金表面转变为超疏水状态,如图4所示,与水的接触角θ大于150°。
实施例2
本实施例2提供的金属表面的防腐蚀方法,大致与实施例1相同,实施例2与实施例1的不同之处在于:步骤S2中,三维精密移动平台的移动速度为0.6mm/s,制备获得深度h为32μm,开口宽度w为64.68μm,底角α为78.46°的V型微纳沟槽,此时测得铝镁合金表面为超亲水状态,经过退火处理后,铝镁合金表面与水的接触角θ为151.5°。
实施例3
本实施例3提供的金属表面的防腐蚀方法与实施例1的不同之处在于:步骤S2中,三维精密移动平台的移动速度为0.8mm/s,制备获得深度h为27.25μm,开口宽度w为67.28μm,底角α为90.68°的V型微纳沟槽,此时测得铝镁合金表面为超亲水状态,经过退火处理后,铝镁合金表面与水的接触角θ为151.61°。
实施例4
本实施例4提供的金属表面的防腐蚀方法与实施例1的不同之处在于:步骤S2中,三维精密移动平台的移动速度为1.0mm/s,制备获得深度h为23.91μm,开口宽度w为68.03μm,底角α为101.35°的V型微纳沟槽,此时测得铝镁合金表面为超亲水状态,经过退火处理后,铝镁合金表面与水的接触角θ为151.18°。
对实施例1~4制得的铝镁合金表面进行了各项性能检测,主要包括海水浸泡实验,电化学性能检测,化学组份和晶态测量,具体检测结果见表1以及图5~图9。
表1
其中,海水浸泡实验方法如下:将飞秒激光处理后的铝合金放入人工模拟海水溶液或者实际海水溶液中,持续浸泡时间为60天,然后再用扫描电子显微镜观测比较铝镁合金表面在海水浸泡之前和之后的结构形貌变化,用于表征本发明制备微纳结构表面的抗腐蚀效果。
电化学性能检测方法如下:在Bio~Logic电化学工作站上,采用实际海水溶液测微纳结构改性层的极化曲线,相应的腐蚀电流即可表征本发明制备的微纳结构改性层的耐腐蚀能。
化学组份和晶态测量方法如下:采用X射线衍射技术对铝镁合金表面的微纳结构改性层进行检测,测得谱线的峰值位置、宽度和强度可表征微纳结构改性层中的化学组份、晶粒尺寸和相态的变化情况,采用高清透射电子扫描镜和电子束衍射,可对微纳结构改性层内的材料晶格分布特性直接表征,这些测量结果用于说明本发明制备的微纳结构改性层的耐腐蚀能的内在机制。
将实施例1~4与未经激光处理的铝合金比较可知,本发明开创性地采用飞秒激光聚焦扫描照射在铝镁合金表面,在烧蚀去除作用下进行V型微纳沟槽的制备,在铝镁合金表面形成物化性能改变的微纳结构改性层,实现材料耐腐蚀性的提高,由于微纳结构改性层通过冶金方式与基体材料结合形成,因此表现出没有开裂、不易脱落和高稳定性等特征。
通过比较实施例1~4可知,在激光烧蚀过程中,移动平台采用不同的移动速度导致飞秒激光在铝镁合金表面单位面积上的累积数目对V型微纳沟槽的形成及其物性改变具有较大影响,当激光烧蚀过程中移动平台的移动速度较小或激光脉冲累积数目较大时,铝镁合金表面的V型微纳沟槽的深度变深、底角变小,储气效应明显,同时晶粒尺寸减小,非晶相态出现,低电位Al3Mg2的含量降低,氧化陶瓷MgO和α~Al2O3的含量增加,这些均使得铝镁合金表面的海水防腐性能得到提高,在特定激光加工参数条件下,制备得到的微纳结构改性层的腐蚀电流可减小达0.01μAcm~2。
实施例5
本实施例5提供的金属表面的防腐蚀方法,大致与实施例1相同,实施例5与实施例1的不同之处在于:步骤S2中,加热温度为180℃,加热时间为40min,升温速率为3℃/分钟。
如图10所示,经飞秒激光加工过后,铝镁合金表面的粗糙度明显上升,在铝镁合金表面形成丰富的微米级阵列结构。
如图11所示,铝镁合金表面的微米级阵列结构上还形成了百纳米级的小颗粒,进一步提高了铝镁合金表面的粗糙度。
如图12所示,测试结果表明,在未经激光加工获得的铝镁合金表面上,氧化铝的相态主要是γ相,直接对其加热处理并不会对氧化铝产生明显地影响,氧化铝的相态仍主要是γ相。经飞秒激光加工后的铝镁合金表面的XPS测试表明,部分γ相的氧化铝转化为α相,并且在接下来远低于相变温度的180℃下加热,即能够将几乎全部的氧化铝从γ相转化为α相,并且O1s峰的移动表明铝镁合金表面发生羟基化,从而提高α相氧化铝的稳定性,并降低铝镁合金表面的表面能。
如图13所示,测试的区域中绝大多数的氧化铝呈现出α相。
如图14所示,在未经处理的铝镁合金表面上,水的接触角为65°。在经飞秒激光加工并退火处理后的铝镁合金表面上,接触角能够达到151°,即形成超疏水表面。
如图15所示,经测试表明,未处理的铝镁合金的腐蚀电流比经飞秒激光加工并退火处理后的铝镁合金的腐蚀电流高出约两个数量级,表明飞秒激光加工并退火处理后的铝镁合金在海水模拟液中的腐蚀速率降低了约两个数量级,抗腐蚀效率达到98.4%。
本发明通过飞秒激光诱导铝镁合金表面结构化并完成改性处理,可实现铝合金表面的微纳米级结构形成与氧化铝相态转变的同步完成,因而可以大幅提高制备效率。同时不额外添加有机配体或防腐涂层的方法能够有效地降低制备过程中的环境污染,实现高效低污染的疏水抗腐蚀铝合金材料的制备。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
以上本发明的具体实施方式,并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所作出的各种其他相应的改变与变形,均应包含在本发明权利要求的保护范围内。
Claims (10)
1.一种金属表面的防腐蚀方法,其特征在于,包括如下步骤:
S1、采用飞秒激光在铝镁合金表面烧蚀形成微纳结构改性层,使得铝镁合金表面通过所述微纳结构改性层实现空气储藏效应和改性效应,以减少固/液接触面积及降低与海水发生化学置换反应的能力;
S2、对形成所述微纳结构改性层的铝镁合金表面进行退火处理,通过降低铝镁合金表面的表面能,使得铝镁合金表面具有超疏水特性。
2.如权利要求1所述的金属表面的防腐蚀方法,其特征在于,所述微纳结构改性层包括布满铝镁合金表面的V型微纳沟槽,用于捕获和储存空气,减少固/液接触面积;在制备形成所述V型微纳沟槽的同时,在铝镁合金表面原位生成氧化陶瓷和非晶态材料,以降低与海水发生化学置换反应的能力。
3.如权利要求2所述的金属表面的防腐蚀方法,其特征在于,所述V型微纳沟槽在所述铝镁合金表面呈横纵交叉的二维分布。
4.如权利要求2所述的金属表面的防腐蚀方法,其特征在于,所述氧化陶瓷为γ相氧化铝和氧化镁。
5.如权利要求4所述的金属表面的防腐蚀方法,其特征在于,在对所述铝镁合金表面进行退火处理的过程中,诱导所述γ相氧化铝转化为α相氧化铝。
6.如权利要求1~4中任一项所述的金属表面的防腐蚀方法,其特征在于,所述飞秒激光的激光功率为300~500mW,脉冲宽度为25×10~15~100×10~15s,中心波长为780~820nm,扫描速度为0.1~2mm/s。
7.如权利要求6所述的金属表面的防腐蚀方法,其特征在于,所述V型微纳沟槽的周期为10~200μm,深度为10~80μm,底角为20°~120°。
8.如权利要求1所述的金属表面的防腐蚀方法,其特征在于,在步骤S2中,退火温度为180-22℃,升温速度为3-5℃/min,加热时间为40~60min。
9.如权利要求1所述的金属表面的防腐蚀方法,其特征在于,在步骤S1之前,还包括如下步骤:
S0、将铝镁合金表面打磨光洁,再对打磨光洁的铝镁合金表面进行超声清洗。
10.如权利要求9所述的金属表面的防腐蚀方法,其特征在于,超声清洗所使用的溶液为乙醇或丙酮。
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---|---|---|---|---|
CN105271393A (zh) * | 2015-12-06 | 2016-01-27 | 北京工业大学 | 一种在钛基底上制备锐钛矿型二氧化钛微纳米结构的方法 |
CN107096996A (zh) * | 2017-05-05 | 2017-08-29 | 吉林大学 | 一种无需修饰的仿生超疏水铝合金防冰表面的制备方法 |
CN113416949A (zh) * | 2021-06-22 | 2021-09-21 | 厦门大学深圳研究院 | 一种有序封闭式微纳复合结构防冰表面及其制备方法 |
-
2021
- 2021-11-11 CN CN202111330831.1A patent/CN116103589A/zh not_active Withdrawn
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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Non-Patent Citations (1)
Title |
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RAHUL A. RAJAN ET AL.: "Long-term seawater anti-corrosion properties of Al alloy triggered by femtosecond laser structuring with phase change", APPLIED SURFACE SCIENCE, vol. 573, pages 1 - 11 * |
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