一種檸檬酸摻雜鈰轉(zhuǎn)化膜的制備方法本發(fā)明申請(qǐng)是母案申請(qǐng)“一種檸檬酸摻雜鈰轉(zhuǎn)化膜及其制備方法”的分案申請(qǐng)，母案申請(qǐng)?zhí)枮?01310396184.3，申請(qǐng)日為2013年9月3日。技術(shù)領(lǐng)域本發(fā)明屬于腐蝕防護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，更加具體地說，涉及一種檸檬酸摻雜鈰轉(zhuǎn)化膜的制備方法，主要用于金屬材料的腐蝕防護(hù)，例如碳鋼、鋁合金、鎂合金的腐蝕防護(hù)。

背景技術(shù)：
近年來，稀土鈰轉(zhuǎn)化膜以其無毒、無污染以及良好的自修復(fù)功能受到許多研究者的重視。但稀土鈰轉(zhuǎn)化膜由于膜層不均勻、工藝處理時(shí)間較長(zhǎng)、鹽溶液不穩(wěn)定等問題，使其應(yīng)用受到限制。一些研究者在稀土鹽溶液中加入強(qiáng)氧化劑，如H2O2、KMnO4、(NH4)2S2O8等，以此來縮短轉(zhuǎn)化膜的成膜時(shí)間、提高膜層的均勻性和致密性，但是，這種稀土鈰轉(zhuǎn)化膜層與基體的結(jié)合力差，易開裂，并不能有效的提高稀土鈰轉(zhuǎn)化膜的耐蝕性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種成本低、制備過程簡(jiǎn)單、耐蝕性好的檸檬酸摻雜鈰轉(zhuǎn)化膜的制備方法。本發(fā)明的技術(shù)目的通過下述技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：一種檸檬酸摻雜鈰轉(zhuǎn)化膜的制備方法，按照下述步驟進(jìn)行制備：步驟1，在1L水溶液中，依次加入Ce(NO3)3·6H2O，H3BO3，30mL30wt％的H2O2水溶液和檸檬酸，其中所述Ce(NO3)3·6H2O濃度為0.5g/L，所述H3BO3濃度為0.4g/L，所述檸檬酸濃度為0.1g/L—0.8g/L，優(yōu)選0.2g/L—0.4g/L，并調(diào)節(jié)整個(gè)體系pH＝2.5。在所述步驟1中，利用20wt％HNO3水溶液或者0.1MNaOH水溶液對(duì)整個(gè)體系進(jìn)行調(diào)節(jié)，以使整個(gè)體系pH穩(wěn)定在2.5。步驟2，利用直流穩(wěn)壓電源為電鍍裝置，陽(yáng)極為鉑片，陰極為待處理工件，外加電壓為5—10V，電鍍時(shí)間為5—15min。在所述步驟2中，外加電壓為5—8V，電鍍時(shí)間為5—10min。在所述步驟2中，所述陽(yáng)極鉑片面積為1×1cm2。在所述步驟2中，所述陰極為AA2219鋁合金，并經(jīng)過如下步驟處理，除去鋁合金表面的氧化膜并且形成許多小的腐蝕坑：(1)分別用800#，1000#，1500#，2500#砂紙逐級(jí)打磨至光滑，后用去離子水清洗干凈，無水乙醇超聲10min后干燥備用；(2)將上述打磨之后的鋁合金樣品進(jìn)行酸堿處理，堿處理液為1.25MNaOH水溶液，室溫刻蝕5min，水沖洗；酸處理液為20wt％HNO3水溶液，室溫出光5min，水沖洗后用吹風(fēng)機(jī)吹干備用。在本發(fā)明的技術(shù)方案中，一些廣泛應(yīng)用于金屬防護(hù)中的緩蝕劑，例如硼酸、檸檬酸、次磷酸鈉等，這些緩蝕劑之間存在協(xié)同效應(yīng)，在稀土鹽溶液中添加這些緩蝕劑能夠促使其形成完整、高耐蝕性并且與基體結(jié)合牢固的稀土鈰轉(zhuǎn)化膜。檸檬酸鹽被發(fā)現(xiàn)對(duì)鋁合金的腐蝕具有一定的緩蝕作用，而檸檬酸又是羧基三元羧酸，能夠與稀土鈰離子產(chǎn)生絡(luò)合作用，不僅縮短了稀土成膜時(shí)間，而且形成了粘著力以及耐蝕性好的稀土鈰轉(zhuǎn)化膜，具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值。本發(fā)明操作簡(jiǎn)便、費(fèi)用低、耗時(shí)短、耐蝕性好、應(yīng)用范圍廣，是一種集經(jīng)濟(jì)、高效、優(yōu)質(zhì)于一體的制備方法。附圖說明圖1是本發(fā)明檸檬酸摻雜鈰轉(zhuǎn)化膜的形貌SEM照片。圖2是本發(fā)明檸檬酸摻雜鈰轉(zhuǎn)化膜的線性極化曲線圖，其中1為基體，2為鈰轉(zhuǎn)化膜，3為摻雜0.1g/L檸檬酸，4為摻雜0.2g/L檸檬酸，5為摻雜0.4g/L檸檬酸，6為摻雜0.8g/L檸檬酸。具體實(shí)施方式下面結(jié)合具體實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。選擇的AA2219鋁合金成分如下表所示(wt％)：AlCuFeSiMnMgVZrAA2219余量5.800.300.200.200.020.050.10實(shí)施例1：一種新型的鈰轉(zhuǎn)化膜，其特征在于：利用直流穩(wěn)壓電源在AA2219鋁合金表面共沉積摻雜檸檬酸的鈰轉(zhuǎn)化膜。電鍍液的制備，在2×10-3M的Ce(NO3)3·6H2O水溶液中，依次加入0.4g/LH3BO3，0.1g/L的檸檬酸，30mL/L30％的H2O2，用20％HNO3或者0.1MNaOH溶液調(diào)節(jié)電鍍液，使其pH＝2.5。采用的電沉積裝置是兩電極系統(tǒng)，陽(yáng)極為鉑片，陰極為AA2219鋁合金。上述所說的新型鈰轉(zhuǎn)化膜的制備方法其步驟如下：(1)將尺寸為15mm×10mm×1.5mm的AA2219鋁合金試樣表面分別用800#，1000#，1500#，2500#砂紙逐級(jí)打磨至光滑，后用去離子水清洗干凈，無水乙醇超聲10min后干燥備用。(2)將上述打磨之后的鋁合金樣品進(jìn)行酸堿處理，堿處理液為1.25MNaOH溶液，室溫刻蝕5min，水沖洗；酸處理液為20％HNO3溶液，室溫出光5min，水沖洗后用吹風(fēng)機(jī)吹干備用。(3)將上述酸堿處理之后的樣品放入電沉積裝置中，采用沉積電壓5V，時(shí)間10min。(4)將樣品取出，用水沖洗，在室溫下自然干燥，即可以在鋁合金表面沉積一層黃色的檸檬酸摻雜的鈰轉(zhuǎn)化膜。實(shí)施例2：一種新型的鈰轉(zhuǎn)化膜，其特征在于：利用直流穩(wěn)壓電源在AA2219鋁合金表面共沉積摻雜檸檬酸的鈰轉(zhuǎn)化膜。電鍍液的制備，在2×10-3M的Ce(NO3)3·6H2O水溶液中，依次加入0.4g/LH3BO3，0.2g/L的檸檬酸，30mL/L30％的H2O2，用20％HNO3或者0.1MNaOH溶液調(diào)節(jié)電鍍液，使其pH＝2.5。采用的電沉積裝置是兩電極系統(tǒng)，陽(yáng)極為鉑片，陰極為AA2219鋁合金。上述所說的新型鈰轉(zhuǎn)化膜的制備方法其步驟如下：(1)將尺寸為15mm×10mm×1.5mm的AA2219鋁合金試樣表面分別用800#，1000#，1500#，2500#砂紙逐級(jí)打磨至光滑，后用去離子水清洗干凈，無水乙醇超聲10min后干燥備用。(2)將上述打磨之后的鋁合金樣品進(jìn)行酸堿處理，堿處理液為1.25MNaOH溶液，室溫刻蝕5min，水沖洗；酸處理液為20％HNO3溶液，室溫出光5min，水沖洗后用吹風(fēng)機(jī)吹干備用。(3)將上述酸堿處理之后的樣品放入電沉積裝置中，采用沉積電壓5V，時(shí)間10min。(4)將樣品取出，用水沖洗，在室溫下自然干燥，即可以在鋁合金表面沉積一層黃色的檸檬酸摻雜的鈰轉(zhuǎn)化膜。實(shí)施例3：一種新型的鈰轉(zhuǎn)化膜，其特征在于：利用直流穩(wěn)壓電源在AA2219鋁合金表面共沉積摻雜檸檬酸的鈰轉(zhuǎn)化膜。電鍍液的制備，在2×10-3M的Ce(NO3)3·6H2O水溶液中，依次加入0.4g/LH3BO3，0.4g/L的檸檬酸，30mL/L30％的H2O2，用20％HNO3或者0.1MNaOH溶液調(diào)節(jié)電鍍液，使其pH＝2.5。采用的電沉積裝置是兩電極系統(tǒng)，陽(yáng)極為鉑片，陰極為AA2219鋁合金。上述所說的新型鈰轉(zhuǎn)化膜的制備方法其步驟如下：(1)將尺寸為15mm×10mm×1.5mm的AA2219鋁合金試樣表面分別用800#，1000#，1500#，2500#砂紙逐級(jí)打磨至光滑，后用去離子水清洗干凈，無水乙醇超聲10min后干燥備用。(2)將上述打磨之后的鋁合金樣品進(jìn)行酸堿處理，堿處理液為1.25MNaOH溶液，室溫刻蝕5min，水沖洗；酸處理液為20％HNO3溶液，室溫出光5min，水沖洗后用吹風(fēng)機(jī)吹干備用。(3)將上述酸堿處理之后的樣品放入電沉積裝置中，采用沉積電壓5V，時(shí)間10min。(4)將樣品取出，用水沖洗，在室溫下自然干燥，即可以在鋁合金表面沉積一層黃色的檸檬酸摻雜的鈰轉(zhuǎn)化膜。實(shí)施例4：一種新型的鈰轉(zhuǎn)化膜，其特征在于：利用直流穩(wěn)壓電源在AA2219鋁合金表面共沉積摻雜檸檬酸的鈰轉(zhuǎn)化膜。電鍍液的制備，在2×10-3M的Ce(NO3)3·6H2O水溶液中，依次加入0.4g/LH3BO3，0.8g/L的檸檬酸，30mL/L30％的H2O2，用20％HNO3或者0.1MNaOH溶液調(diào)節(jié)電鍍液，使其pH＝2.5。采用的電沉積裝置是兩電極系統(tǒng)，陽(yáng)極為鉑片，陰極為AA2219鋁合金。上述所說的新型鈰轉(zhuǎn)化膜的制備方法其步驟如下：(1)將尺寸為15mm×10mm×1.5mm的AA2219鋁合金試樣表面分別用800#，1000#，1500#，2500#砂紙逐級(jí)打磨至光滑，后用去離子水清洗干凈，無水乙醇超聲10min后干燥備用。(2)將上述打磨之后的鋁合金樣品進(jìn)行酸堿處理，堿處理液為1.25MNaOH溶液，室溫刻蝕5min，水沖洗；酸處理液為20％HNO3溶液，室溫出光5min，水沖洗后用吹風(fēng)機(jī)吹干備用。(3)將上述酸堿處理之后的樣品放入電沉積裝置中，采用沉積電壓5V，時(shí)間10min。(4)將樣品取出，用水沖洗，在室溫下自然干燥，即可以在鋁合金表面沉積一層黃色的檸檬酸摻雜的鈰轉(zhuǎn)化膜。實(shí)施例5：一種新型的鈰轉(zhuǎn)化膜，其特征在于：利用直流穩(wěn)壓電源在AA2219鋁合金表面共沉積摻雜檸檬酸的鈰轉(zhuǎn)化膜。電鍍液的制備，在2×10-3M的Ce(NO3)3·6H2O水溶液中，依次加入0.4g/LH3BO3，30mL/L30％的H2O2，用20％HNO3或者0.1MNaOH溶液調(diào)節(jié)電鍍液，使其pH＝2.5。采用的電沉積裝置是兩電極系統(tǒng)，陽(yáng)極為鉑片，陰極為AA2219鋁合金。上述所說的新型鈰轉(zhuǎn)化膜的制備方法其步驟如下：(1)將尺寸為15mm×10mm×1.5mm的AA2219鋁合金試樣表面分別用800#，1000#，1500#，2500#砂紙逐級(jí)打磨至光滑，后用去離子水清洗干凈，無水乙醇超聲10min后干燥備用。(2)將上述打磨之后的鋁合金樣品進(jìn)行酸堿處理，堿處理液為1.25MNaOH溶液，室溫刻蝕5min，水沖洗；酸處理液為20％HNO3溶液，室溫出光5min，水沖洗后用吹風(fēng)機(jī)吹干備用。(3)將上述酸堿處理之后的樣品放入電沉積裝置中，采用沉積電壓5V，時(shí)間10min。(4)將樣品取出，用水沖洗，在室溫下自然干燥，即可以在鋁合金表面沉積一層黃色的鈰轉(zhuǎn)化膜。通過掃描電子顯微鏡S4800，Hitachi，Japan，EDAX公司的能譜探頭進(jìn)行EDS測(cè)試，利用掃描電鏡進(jìn)行形貌分析(如附圖1所示)和eds分析，材料薄膜表面元素分析元素Wt％At％CK13.0034.27OK24.1347.75AlK3.984.67CeK58.9013.31MatrixCorrectionZAF利用的電化學(xué)工作站型號(hào)為GamryReference600，測(cè)試介質(zhì)為：3.5wt.％氯化鈉水溶液，溫度25±2℃。采用三電極系統(tǒng)測(cè)定極化曲線，工作電極為鍍層，對(duì)電極為2×2cm2的鉑網(wǎng)，參比電極為飽和甘汞電極，參數(shù)設(shè)置為：起始電位-0.9V，終止電位-0.35V，掃描速率1mV/s。極化曲線如附圖2所示，隨著檸檬酸的加入，曲線向左下角移動(dòng)，即腐蝕速率降低，耐蝕性提高。以上對(duì)本發(fā)明做了示例性的描述，應(yīng)該說明的是，在不脫離本發(fā)明的核心的情況下，任何簡(jiǎn)單的變形、修改或者其他本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠不花費(fèi)創(chuàng)造性勞動(dòng)的等同替換均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。