本發(fā)明屬于金屬表面防護(hù)，具體涉及一種鎂鋰合金微弧氧化膜表面ldh/zif-8復(fù)合防護(hù)膜及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、鎂鋰合金作為最輕的結(jié)構(gòu)金屬在汽車(chē)、航空航天等領(lǐng)域被廣泛青睞，但由于其耐蝕性差限制了其工業(yè)應(yīng)用。微弧氧化技術(shù)由于電解液綠色環(huán)保，生成的膜層具有優(yōu)異的耐蝕性和與基體良好的結(jié)合力而被廣泛關(guān)注。但由于微弧氧化過(guò)程中的高壓放電以及氣體的逸出，造成膜層表面出現(xiàn)孔洞和裂紋。腐蝕液會(huì)通過(guò)孔洞和裂紋滲透到基體從而使基體發(fā)生腐蝕，微弧氧化膜層無(wú)法對(duì)基體進(jìn)行長(zhǎng)周期的保護(hù)。因此開(kāi)發(fā)一種后處理技術(shù)來(lái)對(duì)鎂鋰合金微弧氧化膜層的表面進(jìn)行封孔處理是必要的。

2、目前，主要通過(guò)在鎂鋰合金微弧氧化膜層表面制備層狀雙氫氧化物(ldhs)來(lái)對(duì)其表面進(jìn)行封孔處理，但mao-ldh復(fù)合膜穩(wěn)定性較差，且致密性仍有待提高，另有在mao膜層表面制備ldh和mofs的復(fù)合膜層以提高合金表面防護(hù)膜的綜合總能，但該方法通常是先在mao膜層表面制備ldh膜層，再將復(fù)合膜層浸泡在mof的溶液中，從而在ldh表面生長(zhǎng)出mof膜層。這種方法的缺點(diǎn)是步驟繁瑣，多次反應(yīng)不利于工業(yè)應(yīng)用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是為了解決目前鎂鋰合金微弧氧化膜層表面復(fù)合膜穩(wěn)定性和致密性差的技術(shù)問(wèn)題，而提供一種鎂鋰合金微弧氧化膜表面ldh/zif-8復(fù)合防護(hù)膜及其制備方法和應(yīng)用。

2、本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

3、本發(fā)明的目的之一在于提供一種鎂鋰合金微弧氧化膜表面ldh/zif-8復(fù)合防護(hù)膜的制備方法，所述方法按以下步驟進(jìn)行：

4、將六水合硝酸鋅、九水合硝酸鋁、2-甲基咪唑和水混合磁力攪拌，然后調(diào)節(jié)ph至堿性，接著置于帶聚四氟乙烯內(nèi)襯的反應(yīng)釜中，加入帶有微弧氧化膜的鎂鋰合金樣品，水熱反應(yīng)，冷卻后洗滌、干燥，得到mao-ldh/zif-8復(fù)合防護(hù)膜。

5、進(jìn)一步限定，六水合硝酸鋅、九水合硝酸鋁和2-甲基咪唑的摩爾比為(1-2)：1：(70-80)。

6、進(jìn)一步限定，2-甲基咪唑和水的摩爾比為1：(1.5-2)。

7、進(jìn)一步限定，磁力攪拌8-12min。

8、進(jìn)一步限定，調(diào)節(jié)ph至10-10.5。

9、進(jìn)一步限定，鎂鋰合金樣品表面微弧氧化膜的制備：先對(duì)鎂鋰合金樣品進(jìn)行表面處理，然后將其作為陽(yáng)極，不銹鋼水槽作為陰極，采用恒流法在電解液中進(jìn)行微弧氧化。

10、更進(jìn)一步限定，表面處理具體是先用碳化硅砂紙進(jìn)行打磨，然后依次用丙酮和乙醇進(jìn)行超聲處理。

11、更進(jìn)一步限定，電解液組成：8-12g/lna2sio3、4-6g/lnaf和1-3g/lnaoh。

12、進(jìn)一步限定，水熱反應(yīng)的溫度為60-80℃，時(shí)間為10-14h。

13、本發(fā)明的目的之二在于提供一種按上述方法制得的mao-ldh/zif-8復(fù)合防護(hù)膜。

14、本發(fā)明的目的之三在于提供一種按上述方法制得的mao-ldh/zif-8復(fù)合防護(hù)膜在金屬表面防護(hù)中的應(yīng)用。

15、本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，優(yōu)勢(shì)在于：

16、(1)本發(fā)明提供了一種一步法在鎂鋰合金微弧氧化膜層表面制備ldh/zif-8復(fù)合膜層的方法，充分發(fā)揮復(fù)合膜層離子交換能力和穩(wěn)定性的協(xié)同作用，在mao膜層表面構(gòu)建了一個(gè)牢固的物理屏障層，從而有效的增強(qiáng)了在長(zhǎng)周期腐蝕環(huán)境下膜層對(duì)基體的保護(hù)能力。

17、針對(duì)現(xiàn)行的鎂鋰合金微弧氧化膜層的封孔處理主要手段存在這膜層致密性不佳，穩(wěn)定性差，生產(chǎn)工藝復(fù)雜，與膜層結(jié)合力不好等諸多問(wèn)題。

18、(2)本發(fā)明利用ldh膜層和zif-8的親和力，在水熱過(guò)程中以?xún)?yōu)先生長(zhǎng)的ldh為犧牲層，來(lái)獲得ldh/zif-8的復(fù)合膜層，既達(dá)到了密封mao膜層缺陷的目的，又增強(qiáng)了整體膜層的穩(wěn)定性和致密性，同時(shí)與膜層結(jié)合力優(yōu)異。

19、(3)本發(fā)明的方法極大的縮減了制備的操作步驟，操作方便，環(huán)境友好，是一種綠色、高效、安全的鎂鋰合金微弧氧化封孔工藝。提高了工業(yè)實(shí)用性。

技術(shù)特征：

1.一種鎂鋰合金微弧氧化膜表面ldh/zif-8復(fù)合防護(hù)膜的制備方法，其特征在于，所述方法：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，六水合硝酸鋅、九水合硝酸鋁和2-甲基咪唑的摩爾比為(1-2)：1：(70-80)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，2-甲基咪唑和水的摩爾比為1：(1.5-2)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，磁力攪拌8-12min。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，調(diào)節(jié)ph至10-10.5。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，鎂鋰合金樣品表面微弧氧化膜的制備：先對(duì)鎂鋰合金樣品進(jìn)行表面處理，然后將其作為陽(yáng)極，不銹鋼水槽作為陰極，采用恒流法在電解液中進(jìn)行微弧氧化。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，電解液組成：8-12g/lna2sio3、4-6g/lnaf和1-3g/lnaoh。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，水熱反應(yīng)的溫度為60-80℃，時(shí)間為10-14h。

9.權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的方法制得的mao-ldh/zif-8復(fù)合防護(hù)膜。

10.權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的方法制得的mao-ldh/zif-8復(fù)合防護(hù)膜在金屬表面防護(hù)中的應(yīng)用。

技術(shù)總結(jié)
一種鎂鋰合金微弧氧化膜表面LDH/ZIF?8復(fù)合防護(hù)膜及其制備方法和應(yīng)用。本發(fā)明屬于金屬表面防護(hù)技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明的目的是為了解決目前鎂鋰合金微弧氧化膜層表面復(fù)合膜穩(wěn)定性和致密性差以及制備工藝復(fù)雜的技術(shù)問(wèn)題。本發(fā)明的方法：將六水合硝酸鋅、九水合硝酸鋁、2?甲基咪唑和水混合磁力攪拌，然后調(diào)節(jié)pH至堿性，接著加入帶有微弧氧化膜的鎂鋰合金樣品水熱反應(yīng)，得到復(fù)合防護(hù)膜。本發(fā)明提供了一種一步法在鎂鋰合金微弧氧化膜層表面制備LDH/ZIF?8復(fù)合膜層的方法，有效的增強(qiáng)了在長(zhǎng)周期腐蝕環(huán)境下膜層對(duì)基體的保護(hù)能力。本發(fā)明的方法極大的縮減了制備的操作步驟，操作方便，提高了工業(yè)實(shí)用性。

技術(shù)研發(fā)人員：巫瑞智,靳思遠(yuǎn),馬曉春,周杰,于哲,王桂香,侯樂(lè)干
受保護(hù)的技術(shù)使用者：哈爾濱工程大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/10