本發(fā)明涉及鎂合金表面處理領(lǐng)域，特別是一種鎂合金增強(qiáng)化學(xué)轉(zhuǎn)化膜的制備方法。

背景技術(shù)：

化學(xué)轉(zhuǎn)化膜技術(shù)是提高鎂合金耐蝕性能的有效方法，但是由于在化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中化學(xué)溶液與鎂合金表面原子化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)物的多樣性產(chǎn)生的應(yīng)力以及化學(xué)轉(zhuǎn)化膜的強(qiáng)韌性較低，導(dǎo)致化學(xué)轉(zhuǎn)化膜存在大量微裂紋，難以滿足工程要求。

為解決化學(xué)溶液與鎂合金表面原子化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)物的多樣性產(chǎn)生轉(zhuǎn)化膜微裂紋的問(wèn)題，可在鎂合金化學(xué)轉(zhuǎn)化處理過(guò)程中外加磁場(chǎng)使溶液反應(yīng)離在Lorentz力作用下作螺旋定向運(yùn)動(dòng)，以達(dá)獲得致密均一的鎂合金轉(zhuǎn)化膜的目的(如國(guó)家發(fā)明專利201010217144.4“一種制備鎂合金表面轉(zhuǎn)化耐蝕膜層的方法”和國(guó)家發(fā)明專利201010217151.4“一種制備鎂合金表面轉(zhuǎn)化耐蝕膜層的裝置”)，也可通過(guò)在化學(xué)轉(zhuǎn)化液中加入一定量的納米顆粒促進(jìn)轉(zhuǎn)化膜形核，同時(shí)通過(guò)對(duì)裂紋擴(kuò)展的釘扎作用抑制大量裂紋的產(chǎn)生(如國(guó)家發(fā)明專利201210317304.1“一種納米氧化鋁顆粒增強(qiáng)轉(zhuǎn)化膜制備方法”和國(guó)家發(fā)明專利201210316973.7“一種給納米顆粒加電荷的裝置”)。盡管上述方法能夠有效地抑制鎂合金化學(xué)轉(zhuǎn)化膜微裂紋的產(chǎn)生，但制備出的鎂合金化學(xué)轉(zhuǎn)化膜的耐磨性能仍然較低，不適應(yīng)制造機(jī)械運(yùn)動(dòng)構(gòu)件的要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種鎂合金增強(qiáng)化學(xué)轉(zhuǎn)化膜的制備方法，該制備方法包括Fe₃O₄@NdFeB@非晶SiO₂三層核殼結(jié)構(gòu)磁性納米顆粒的制備以及鎂合金增強(qiáng)轉(zhuǎn)化膜的制備，其Fe₃O₄@NdFeB@非晶SiO₂結(jié)構(gòu)納米顆粒在轉(zhuǎn)化膜微裂紋區(qū)域生長(zhǎng)不僅堵塞了轉(zhuǎn)化膜裂紋區(qū)，而且形成轉(zhuǎn)化膜的增強(qiáng)骨架，有效提高了鎂合金轉(zhuǎn)化膜的耐蝕性能和耐磨性能。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：一種鎂合金增強(qiáng)化學(xué)轉(zhuǎn)化膜的制備方法，由以下制備步驟組成：

步驟一：Fe₃O₄@NdFeB核殼結(jié)構(gòu)顆粒的制備；

步驟二：Fe₃O₄@NdFeB核殼結(jié)構(gòu)表面非晶SiO₂外殼的制備；

步驟三：鎂合金的化學(xué)轉(zhuǎn)化處理；

步驟四：Fe₃O₄@NdFeB@非晶SiO₂結(jié)構(gòu)納米顆粒在轉(zhuǎn)化膜裂紋區(qū)可控生長(zhǎng)。

優(yōu)選的，所述步驟一具體為：

利用分子束外延設(shè)備(MBE)在Fe₃O₄納米顆粒表面分子束外延生長(zhǎng)NdFeB殼層：將純度為99.99％的Nd、Fe和B作為蒸發(fā)源，其中Nd、Fe和B摩爾質(zhì)量比為1-2:5-10:0.5-2，將Fe₃O₄納米顆粒平鋪于Si晶片上并用PTFE透氣膜覆蓋封閉作為外延生長(zhǎng)襯底，對(duì)分子外延真空生長(zhǎng)室抽真空至5×10^-7-1×10^-6Pa，將襯底加熱至450-600℃，分別控制蒸發(fā)源Nd、Fe和B的溫度為900-1200℃、700-1050℃和800-1300℃，Nd、Fe和B的蒸發(fā)束流分別為2×10^-4-5×10^-4Pa、6×10^-4-8×10^-4Pa和8×10^-5-1×10^-4Pa，NdFeB殼層的生長(zhǎng)速度控制在400nm/h-800nm/h，外延生長(zhǎng)時(shí)間為0.5-1.5小時(shí)后形成Fe₃O₄@NdFeB核殼結(jié)構(gòu)納米顆粒。

優(yōu)選的，所述步驟二具體為：

將無(wú)水乙醇與丙酮按體積比為1:1的比例充分混合成混合溶劑，將Fe₃O₄@NdFeB核殼結(jié)構(gòu)納米顆粒加入上述混合溶劑，F(xiàn)e₃O₄@NdFeB核殼結(jié)構(gòu)納米顆粒的重量百分比為12％-45％，在室溫下以超聲波分散20-50分鐘形成穩(wěn)定的Fe₃O₄@NdFeB核殼結(jié)構(gòu)納米顆粒分散體系，加入硅酸四乙酯至其濃度達(dá)到180-320mL/L，加入4-甲氧基苯甲醇至其濃度達(dá)到2-12g/L，加入乙酰胺吡咯烷酮至其濃度達(dá)到15-22g/L形成準(zhǔn)備溶液。用去離子水配制體積百分比為20-75％的碳酸氫銨溶液，將配制的200-600mL碳酸氫銨溶液與1L上述配制的準(zhǔn)備溶液充分混合，使該混合體系操持2.5-4小時(shí)；過(guò)濾得該體系固態(tài)產(chǎn)物，在溫度為140-160℃下保溫0.5-1小時(shí)以在Fe₃O₄@NdFeB核殼結(jié)構(gòu)表面形成非晶SiO₂外殼，即獲得Fe₃O₄@NdFeB@非晶SiO₂結(jié)構(gòu)納米顆粒。

優(yōu)選的，還包括后處理步驟：以去離子水配制濃度為5-18mL/L的氫氟酸，將上述負(fù)載了Fe₃O₄@NdFeB@非晶SiO₂結(jié)構(gòu)的納米顆粒浸入配制的氫氟酸溶液中，浸蝕10-25分鐘以達(dá)到Fe₃O₄@NdFeB核殼結(jié)構(gòu)表面形成的非晶SiO₂外殼的局部去除，從而獲得非晶SiO₂層具有更高表面積的Fe₃O₄@NdFeB@非晶SiO₂結(jié)構(gòu)納米顆粒。

優(yōu)選的，所述步驟三具體為：

將濃度為分析純的環(huán)己六醇磷酸酯、檸檬酸、氯化鈣、磷酸鈉和硼酸銨依次加入去離子水中，形成環(huán)己六醇磷酸酯、檸檬酸、氯化鈣、磷酸鈉和硼酸銨濃度分別為120-260mL/L、45-130g/L、210-340g/L、16-35g/L和5-21g/L的轉(zhuǎn)化液。

將鎂合金浸入轉(zhuǎn)化液1-8分鐘進(jìn)行化學(xué)轉(zhuǎn)化處理，溫度為35-75℃，轉(zhuǎn)化處理過(guò)程進(jìn)行充分的機(jī)械攪拌，待轉(zhuǎn)化處理完成后，鎂合金放入40℃烘箱中持續(xù)烘干40分鐘。

優(yōu)選的，所述步驟四具體為：

將濃度為分析純的環(huán)己六醇磷酸酯、檸檬酸、氯化鈣、Fe₃O₄@NdFeB@非晶SiO₂結(jié)構(gòu)納米顆粒加入去離子水中，形成環(huán)己六醇磷酸酯、檸檬酸、Fe₃O₄@NdFeB@非晶SiO₂結(jié)構(gòu)納米顆粒濃度分別為10-35mL/L、10-75g/L和135-160g/L的電沉積液。將化學(xué)轉(zhuǎn)化處理完成的鎂合金作為陰極，鉑為陽(yáng)極，以電壓幅值為5-10V，頻率為50-100Hz的正弦交流電進(jìn)行電沉積3-10分鐘，從而在鎂合金表面獲得Fe₃O₄@NdFeB@非晶SiO₂結(jié)構(gòu)顆粒增強(qiáng)化學(xué)轉(zhuǎn)化膜。

本發(fā)明的積極效果：首先本發(fā)明方法制備的Fe₃O₄@NdFeB@非晶SiO₂結(jié)構(gòu)納米顆粒，充分發(fā)揮了NdFeB極高磁能積與Fe₃O₄的結(jié)合具有較高磁性的特點(diǎn)，且避免了NdFeB耐蝕性較差的弱點(diǎn)。以這種非晶SiO₂外殼包覆的高磁性三層核殼結(jié)構(gòu)納米顆粒在電沉積液中對(duì)鎂合金化學(xué)轉(zhuǎn)化膜進(jìn)行交流電沉積，鎂合金轉(zhuǎn)化膜微裂紋區(qū)在強(qiáng)烈的交流電流作用下，制備的Fe₃O₄@NdFeB@非晶SiO₂結(jié)構(gòu)磁性納米顆粒在鎂合金化學(xué)轉(zhuǎn)化膜的微裂紋區(qū)域沉積生長(zhǎng)，F(xiàn)e₃O₄@NdFeB@非晶SiO₂結(jié)構(gòu)納米顆粒在轉(zhuǎn)化膜微裂紋區(qū)域生長(zhǎng)不僅堵塞了轉(zhuǎn)化膜裂紋區(qū)，而且形成了轉(zhuǎn)化膜的增強(qiáng)骨架，有效提高了鎂合金轉(zhuǎn)化膜的耐蝕性能和耐磨性能。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明所述Fe₃O₄@NdFeB@非晶SiO₂結(jié)構(gòu)納米顆粒的制備流程示意圖；

圖2是本發(fā)明所述增強(qiáng)化學(xué)轉(zhuǎn)化膜的制備流程示意圖；

圖3是本發(fā)明所述增強(qiáng)化學(xué)轉(zhuǎn)化膜的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明對(duì)比例、實(shí)施例1和實(shí)施例2的腐蝕電位、腐蝕電流及磨損量的實(shí)驗(yàn)結(jié)果圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

參照?qǐng)D1至圖3，本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例提供一種鎂合金增強(qiáng)化學(xué)轉(zhuǎn)化膜的制備方法，按下列步驟順序進(jìn)行：

(1)Fe₃O₄@NdFeB核殼結(jié)構(gòu)顆粒的制備：利用分子束外延設(shè)備(MBE)在Fe₃O₄納米顆粒表面分子束外延長(zhǎng)NdFeB殼層。具體為：將純度為99.99％的Nd、Fe和B作為蒸發(fā)源，Nd、Fe和B摩爾質(zhì)量比為1-2:5-10:0.5-2，將Fe₃O₄納米顆粒平鋪于Si晶片上并用PTFE透氣膜覆蓋封閉作為外延生長(zhǎng)襯底，PTFE透氣膜能夠使分子束設(shè)備抽真空達(dá)到所要求的真空度，同時(shí)防止Fe₃O₄納米顆粒沖出透氣膜污染分子外延真空生長(zhǎng)室，且能透過(guò)蒸發(fā)的Nd、Fe和B離子。對(duì)分子外延真空生長(zhǎng)室抽真空至5×10^-7-1×10^-6Pa，將襯底加熱至450-600℃，蒸發(fā)源Nd、Fe和B溫度控制分別為控制在900-1200℃、700-1050℃和800-1300℃，Nd、Fe和B的蒸發(fā)束流分別為2×10^-4-5×10^-4Pa、6×10^-4-8×10^-4Pa和8×10^-5-1×10^-4Pa，NdFeB殼層的生長(zhǎng)速度控制在400nm/h-800nm/h，外延生長(zhǎng)時(shí)間為0.5-1.5小時(shí)后形成Fe₃O₄@NdFeB核殼結(jié)構(gòu)。

(2)Fe₃O₄@NdFeB核殼結(jié)構(gòu)表面非晶SiO₂外殼的制備：無(wú)水乙醇與丙酮按體積比1:1充分混合成混合溶劑，將Fe₃O₄@NdFeB核殼結(jié)構(gòu)納米顆粒加入無(wú)水乙醇與丙酮的混合溶劑中，F(xiàn)e₃O₄@NdFeB核殼結(jié)構(gòu)納米顆粒重量的百分比為12％-45％，在室溫下以超聲波分散20-50分鐘形成穩(wěn)定的Fe₃O₄@NdFeB核殼結(jié)構(gòu)納米顆粒分散體系，加入硅酸四乙酯使其濃度達(dá)到180-320mL/L，加入4-甲氧基苯甲醇使其濃度達(dá)到2-12g/L，加入乙酰胺吡咯烷酮使其濃度達(dá)到15-22g/L形成準(zhǔn)備溶液。用去離子水配制體積百分比濃度為20％-75％的碳酸氫銨溶液，將配制的200-600mL碳酸氫銨溶液與1L配制的準(zhǔn)備溶液充分混合，使該混合體系操持2.5-4小時(shí)；過(guò)濾后得該體系固態(tài)產(chǎn)物，在溫度為140-160℃下保溫0.5-1小時(shí)，以在Fe₃O₄@NdFeB核殼結(jié)構(gòu)表面形成非晶SiO₂外殼，即是Fe₃O₄@NdFeB@非晶SiO₂結(jié)構(gòu)納米顆粒。

以去離子水配制濃度為5mL/L-18mL/L的氫氟酸，將負(fù)載了Fe₃O₄@NdFeB@非晶SiO₂結(jié)構(gòu)的納米顆粒浸入上述配制的氫氟酸溶液,浸蝕10-25分鐘以達(dá)到Fe₃O₄@NdFeB核殼結(jié)構(gòu)表面形成非晶SiO₂外殼的局部去除，從而獲得非晶SiO₂層具有更高表面積的Fe₃O₄@NdFeB@非晶SiO₂結(jié)構(gòu)納米顆粒。

(3)鎂合金的化學(xué)轉(zhuǎn)化處理：將濃度為分析純的環(huán)己六醇磷酸酯、檸檬酸、氯化鈣、磷酸鈉和硼酸銨依次加入去離子水中，形成環(huán)己六醇磷酸酯、檸檬酸、氯化鈣、磷酸鈉和硼酸銨濃度分別為120mL/L-260mL/L、45g/L-130g/L、210g/L-340g/L、16g/L-35g/L和5g/L-21g/L的轉(zhuǎn)化液。

將鎂合金浸入轉(zhuǎn)化液1-8分鐘進(jìn)行化學(xué)轉(zhuǎn)化處理，溫度為35-75℃，轉(zhuǎn)化處理過(guò)程進(jìn)行充分的機(jī)械攪拌，待轉(zhuǎn)化處理完成后，鎂合金放入40℃烘箱中持續(xù)烘干40分鐘。

(4)Fe₃O₄@NdFeB@非晶SiO₂結(jié)構(gòu)納米顆粒在轉(zhuǎn)化膜裂紋區(qū)可控生長(zhǎng)：將濃度為分析純的環(huán)己六醇磷酸酯、檸檬酸、氯化鈣、Fe₃O₄@NdFeB@非晶SiO₂結(jié)構(gòu)納米顆粒加入去離子水中，形成環(huán)己六醇磷酸酯、檸檬酸、Fe₃O₄@NdFeB@非晶SiO₂結(jié)構(gòu)納米顆粒濃度分別為10mL/L-35mL/L、10g/L-75g/L和135g/L-160g/L的電沉積液。將化學(xué)轉(zhuǎn)化處理完成的鎂合金作為陰極，鉑為陽(yáng)極，以電壓幅值為5-10V，頻率為50-100Hz的正弦交流電進(jìn)行電沉積3-10分鐘，從而在鎂合金表面獲得Fe₃O₄@NdFeB@非晶SiO₂結(jié)構(gòu)顆粒增強(qiáng)化學(xué)轉(zhuǎn)化膜。

下面給出具體對(duì)比例以及實(shí)施例:

對(duì)比例：

本發(fā)明對(duì)比例提供一種鎂合金轉(zhuǎn)化膜方法，其制備過(guò)程為：

將濃度為分析純的環(huán)己六醇磷酸酯、檸檬酸、氯化鈣、磷酸鈉和硼酸銨依次加入去離子水中，形成環(huán)己六醇磷酸酯、檸檬酸、氯化鈣、磷酸鈉和硼酸銨濃度分別為130mL/L、55g/L、260g/L、20g/L和7g/L的轉(zhuǎn)化液。

將鎂合金浸入轉(zhuǎn)化液4分鐘進(jìn)行化學(xué)轉(zhuǎn)化處理，溫度為40℃，轉(zhuǎn)化處理過(guò)程進(jìn)行充分的機(jī)械攪拌，待轉(zhuǎn)化處理完成后，鎂合金放入40℃烘箱中持續(xù)烘干40分鐘。

實(shí)施例1：

本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例1提供一種鎂合金增強(qiáng)化學(xué)轉(zhuǎn)化膜的制備方法，按下列步驟順序進(jìn)行：

(1)Fe₃O₄@NdFeB核殼結(jié)構(gòu)顆粒的制備：利用分子束外延設(shè)備(MBE)在Fe₃O₄納米顆粒表面分子束外延長(zhǎng)NdFeB殼層，具體為：將純度為99.99％的Nd、Fe和B作為蒸發(fā)源，Nd、Fe和B摩爾質(zhì)量比為1:5:1；將Fe₃O₄納米顆粒平鋪于Si晶片上并用PTFE透氣膜覆蓋封閉作為外延生長(zhǎng)襯底，PTFE透氣膜能夠使分子束設(shè)備抽真空達(dá)到所要求的真空度，同時(shí)防止Fe₃O₄納米顆粒沖出透氣膜污染分子外延真空生長(zhǎng)室，且能透過(guò)蒸發(fā)的Nd、Fe和B離子。對(duì)分子外延真空生長(zhǎng)室抽真空至6×10^-7，將襯底加熱450℃，蒸發(fā)源Nd、Fe和B溫度控制分別為控制900℃、800℃和1300℃，Nd、Fe和B的蒸發(fā)束流分別為2×10^-4Pa、7×10^-4Pa和8×10^-5Pa，NdFeB殼層的生長(zhǎng)速度控制在500nm/h，外延生長(zhǎng)時(shí)間為1小時(shí)后形成Fe₃O₄@NdFeB核殼結(jié)構(gòu)。

(2)Fe₃O₄@NdFeB核殼結(jié)構(gòu)表面非晶SiO₂外殼的制備：無(wú)水乙醇與丙酮按體積比1:1充分混合成有機(jī)混合溶劑，將Fe₃O₄@NdFeB核殼結(jié)構(gòu)納米顆粒加入無(wú)水乙醇與丙酮有機(jī)混合溶劑中，F(xiàn)e₃O₄@NdFeB核殼結(jié)構(gòu)納米顆粒重量的百分比為25％，在室溫下以超聲波分散20-50分鐘形成穩(wěn)定的Fe₃O₄@NdFeB核殼結(jié)構(gòu)納米顆粒分散體系，加入硅酸四乙酯使其濃度達(dá)到280mL/L，加入4-甲氧基苯甲醇使其濃度達(dá)到10g/L，加入乙酰胺吡咯烷酮使其濃度達(dá)到15g/L形成準(zhǔn)備溶液。用去離子水配制體積百分比濃度為25％的碳酸氫銨溶液，將配制的300mL碳酸氫銨溶液與1L上述配制的準(zhǔn)備溶液充分混合，使該混合體系操持3小時(shí)；過(guò)濾該體系固態(tài)產(chǎn)物，在溫度為150℃保溫1小時(shí)在Fe₃O₄@NdFeB核殼結(jié)構(gòu)表面形成非晶SiO₂外殼，即獲得Fe₃O₄@NdFeB@非晶SiO₂結(jié)構(gòu)納米顆粒。

以去離子水配制濃度為9mL/LmL/L的氫氟酸，將負(fù)載了Fe₃O₄@NdFeB@非晶SiO₂結(jié)構(gòu)的納米顆粒浸入上述配制的氫氟酸溶液，浸蝕15分鐘以達(dá)到Fe₃O₄@NdFeB核殼結(jié)構(gòu)表面形成非晶SiO₂外殼的局部去除，從而獲得非晶SiO₂層具有更高表面積的Fe₃O₄@NdFeB@非晶SiO₂結(jié)構(gòu)納米顆粒。

(3)鎂合金的化學(xué)轉(zhuǎn)化處理：將濃度為分析純的環(huán)己六醇磷酸酯、檸檬酸、氯化鈣、磷酸鈉和硼酸銨依次加入去離子水中，形成環(huán)己六醇磷酸酯、檸檬酸、氯化鈣、磷酸鈉和硼酸銨濃度分別為130mL/L、55g/L、260g/L、20g/L和7g/L的轉(zhuǎn)化液。

將鎂合金浸入轉(zhuǎn)化液4分鐘進(jìn)行化學(xué)轉(zhuǎn)化處理，溫度為40℃，轉(zhuǎn)化處理過(guò)程進(jìn)行充分的機(jī)械攪拌，待轉(zhuǎn)化處理完成后，鎂合金放入40℃烘箱中持續(xù)烘干40分鐘。

(4)Fe₃O₄@NdFeB@非晶SiO₂結(jié)構(gòu)納米顆粒在轉(zhuǎn)化膜裂紋區(qū)可控生長(zhǎng)：將濃度為分析純的環(huán)己六醇磷酸酯、檸檬酸、氯化鈣、Fe₃O₄@NdFeB@非晶SiO₂結(jié)構(gòu)納米顆粒加入去離子水中，形成環(huán)己六醇磷酸酯、檸檬酸、Fe₃O₄@NdFeB@非晶SiO₂結(jié)構(gòu)納米顆粒濃度分別為12mL/L、15g/L和155g/L的電沉積液。將化學(xué)轉(zhuǎn)化處理完成的鎂合金作為陰極，鉑為陽(yáng)極，以電壓幅值為8V，頻率為50Hz的正弦交流電進(jìn)行電沉積7分鐘，從而在鎂合金表面獲得Fe₃O₄@NdFeB@非晶SiO₂結(jié)構(gòu)顆粒增強(qiáng)化學(xué)轉(zhuǎn)化膜。

實(shí)施例2：

本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例2提供一種鎂合金增強(qiáng)化學(xué)轉(zhuǎn)化膜的制備方法，按下列步驟順序進(jìn)行：

(1)Fe₃O₄@NdFeB核殼結(jié)構(gòu)顆粒的制備：利用分子束外延設(shè)備(MBE)在Fe₃O₄納米顆粒表面分子束外延長(zhǎng)NdFeB殼層。具體為：將純度為99.99％的Nd、Fe和B作為蒸發(fā)源，Nd、Fe和B摩爾質(zhì)量比為1.5:7:2，將Fe₃O₄納米顆粒平鋪于Si晶片上并用PTFE透氣膜覆蓋封閉作為外延生長(zhǎng)襯底，PTFE透氣膜能夠使分子束設(shè)備抽真空達(dá)到所要求的真空度，同時(shí)防止Fe₃O₄納米顆粒沖出透氣膜污染分子外延真空生長(zhǎng)室，且能透過(guò)蒸發(fā)的Nd、Fe和B離子。對(duì)分子外延真空生長(zhǎng)室抽真空至1×10^-6Pa，將襯底加熱至600℃，蒸發(fā)源Nd、Fe和B溫度控制分別為控制在1000℃、1050℃和1200℃，Nd、Fe和B的蒸發(fā)束流分別為4×10^-4Pa、8×10^-4Pa和1×10^-4Pa，NdFeB殼層的生長(zhǎng)速度控制在800nm/h,外延生長(zhǎng)時(shí)間為1.5小時(shí)后形成Fe₃O₄@NdFeB核殼結(jié)構(gòu)納米顆粒。

(2)Fe₃O₄@NdFeB核殼結(jié)構(gòu)表面非晶SiO₂外殼的制備：無(wú)水乙醇與丙酮按體積比1:1充分混合成有機(jī)混合溶劑，將Fe₃O₄@NdFeB核殼結(jié)構(gòu)納米顆粒加入無(wú)水乙醇與丙酮有機(jī)混合溶劑，F(xiàn)e₃O₄@NdFeB核殼結(jié)構(gòu)納米顆粒重量的百分比為40％，在室溫下以超聲波分散20-50分鐘形成穩(wěn)定的Fe₃O₄@NdFeB核殼結(jié)構(gòu)納米顆粒分散體系，加入硅酸四乙酯使其濃度達(dá)到300mL/L，加入4-甲氧基苯甲醇使其濃度達(dá)到8g/L，加入乙酰胺吡咯烷酮使其濃度達(dá)到20g/L形成準(zhǔn)備溶液。用去離子水配制體積百分比濃度為30％的碳酸氫銨溶液，將配制的500mL碳酸氫銨溶液與1L上述配制的準(zhǔn)備溶液充分混合，使該混合體系操持4小時(shí)；過(guò)濾后獲得該體系固態(tài)產(chǎn)物，在溫度為160℃下保溫0.5小時(shí)，以在Fe₃O₄@NdFeB核殼結(jié)構(gòu)表面形成非晶SiO₂外殼，即獲得Fe₃O₄@NdFeB@非晶SiO₂結(jié)構(gòu)納米顆粒。

以去離子水配制濃度為12mL/L的氫氟酸，將負(fù)載了Fe₃O₄@NdFeB@非晶SiO₂結(jié)構(gòu)的納米顆粒浸入上述配制的氫氟酸溶液，浸蝕10分鐘以達(dá)到Fe₃O₄@NdFeB核殼結(jié)構(gòu)表面形成非晶SiO₂外殼的局部去除，從而獲得非晶SiO₂層具有更高表面積的Fe₃O₄@NdFeB@非晶SiO₂結(jié)構(gòu)納米顆粒。

(3)鎂合金的化學(xué)轉(zhuǎn)化處理：將濃度為分析純的環(huán)己六醇磷酸酯、檸檬酸、氯化鈣、磷酸鈉和硼酸銨依次加入去離子水中，形成環(huán)己六醇磷酸酯、檸檬酸、氯化鈣、磷酸鈉和硼酸銨濃度分別為160mL/L、80g/L、220g/L、30g/L和12g/L的轉(zhuǎn)化液。

將鎂合金浸入轉(zhuǎn)化液5分鐘進(jìn)行化學(xué)轉(zhuǎn)化處理，溫度為55℃，轉(zhuǎn)化處理過(guò)程進(jìn)行充分的機(jī)械攪拌，待轉(zhuǎn)化處理完成后，鎂合金放入40℃烘箱中持續(xù)烘干40分鐘。

(4)Fe₃O₄@NdFeB@非晶SiO₂結(jié)構(gòu)納米顆粒在轉(zhuǎn)化膜裂紋區(qū)可控生長(zhǎng)：將濃度為分析純的環(huán)己六醇磷酸酯、檸檬酸、氯化鈣、Fe₃O₄@NdFeB@非晶SiO₂結(jié)構(gòu)納米顆粒加入去離子水中，形成環(huán)己六醇磷酸酯、檸檬酸、Fe₃O₄@NdFeB@非晶SiO₂結(jié)構(gòu)納米顆粒濃度分別為15mL/L、20g/L和140g/L的電沉積液。將化學(xué)轉(zhuǎn)化處理完成的鎂合金作為陰極，鉑為陽(yáng)極，以電壓幅值為6V，頻率為70Hz的正弦交流電進(jìn)行電沉積10分鐘，從而在鎂合金表面獲得Fe₃O₄@NdFeB@非晶SiO₂結(jié)構(gòu)顆粒增強(qiáng)化學(xué)轉(zhuǎn)化膜。

配制5％的NaCl溶液，將對(duì)比例、實(shí)施例1和實(shí)施例2分別浸入上述配制5％NaCl溶液靜置10分鐘，測(cè)量對(duì)比例、實(shí)施例1和實(shí)施例2的腐蝕極化曲線；此外，將對(duì)比例、實(shí)施例1和實(shí)施例2在磨損實(shí)驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行磨損實(shí)驗(yàn)，載荷為1kg，轉(zhuǎn)速為100轉(zhuǎn)/分鐘，磨損時(shí)間為20分鐘。

根據(jù)極化曲線得到對(duì)比例、實(shí)施例1和實(shí)施例2在5％NaCl溶液中的腐蝕電位和腐蝕電流如圖4所示。從圖4可知，實(shí)施例1和實(shí)施例2的腐蝕電位和腐蝕電流大體相同，實(shí)施例1和實(shí)施例2的腐蝕電位明顯高于對(duì)比例，而腐蝕電流明顯低于對(duì)比例。從磨損實(shí)驗(yàn)的結(jié)果可知，實(shí)施例1和實(shí)施例2在上述磨損實(shí)驗(yàn)的磨損量只有對(duì)比例的1％。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，依據(jù)本發(fā)明制備的鎂合金Fe₃O₄@NdFeB@非晶SiO₂結(jié)構(gòu)顆粒增強(qiáng)化學(xué)轉(zhuǎn)化膜有效提高了鎂合金轉(zhuǎn)化膜的耐蝕性能和耐磨性能。

以上所述的僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，所應(yīng)理解的是，以上實(shí)施例的說(shuō)明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想，并不用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡在本發(fā)明的思想和原則之內(nèi)所做的任何修改、等同替換等等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。