一種鎂合金表面防腐蝕塗層的製作方法

2023-06-22 11:17:46 1

專利名稱：一種鎂合金表面防腐蝕塗層的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及鎂合金表面的防腐處理技術，尤其是一種能夠增加鎂合金表面與有機材料之間結合力的防腐蝕塗層。
背景技術：
鎂合金是一種較輕的工程結構金屬材料，具有密度小、比強度高以及良好的導電 能力和電磁屏蔽性能，同時還具有減振和阻尼性能好、容易回收利用等特點。鎂合金可廣泛 應用於汽車、航空航天等領域。但是，由於鎂的電極電位很低(-2. 37V)，化學性質活潑，耐蝕 性較差，使用時通常需在其表面增加一層保護塗層。目前各種有機塗層，如環氧、丙烯酸、聚乙烯酸以及氟碳塗料等已被廣泛應用於金 屬的表面處理。其中，氟碳塗料因具有良好的穩定性、極好的戶外耐久性及耐腐蝕性，已被 較多的應用於橋梁、鋼結構、建築物等。然而，也正是由於氟碳塗料分子結構良好穩定性，使 氟碳塗層很難和其它材料相結合，因此，在使用氟碳塗層作為金屬基體的保護塗層時，只能 通過表面改性處理來提高和金屬基體的結合力。目前的金屬表面預處理技術中，以美國道(Dow)化學公司開發的鉻酸鹽轉化技術 最具代表性，但其採用的處理液中含有六價鉻離子，對環境和人體健康都會造成較大的危 害。因此，人們需要開發出對環境友好的表面預處理技術。目前矽氧烷預處理技術由於可 以加強金屬與有機塗層的結合，已被應用於鋼鐵、鋁合金或其它金屬材料。因此，為了提高 鎂合金的耐蝕性，將矽烷預處理技術與氟碳塗層相結合進行研究，是一個新的方向。

實用新型內容針對現有技術中的上述不足，本實用新型的目的在於解決目前鎂合金與其表面的 保護塗層難以緊密結合，從而導致表面的保護塗層在使用過程中容易翻邊、脫落，造成鎂合 金容易被腐蝕的問題，並提供一種與鎂合金之間具有較強的結合力，能夠增強鎂合金的耐 腐蝕性能，而且成本較低的鎂合金表面防腐蝕塗層。本實用新型的技術方案一種鎂合金表面防腐蝕塗層，包括鎂合金基體，其特徵在 於，在鎂合金基體的外表面設置聚矽氧烷改性氟碳塗層，在鎂合金基體與聚矽氧烷改性氟 碳塗層之間設置矽氧烷塗層。由於聚矽氧烷改性氟碳塗層具有極好的耐久性和耐腐蝕性，它能夠對鎂合金產生 極強的保護作用；同時利用矽氧烷塗層與金屬較好的結合能力，將其作為中間層，起到粘 接結合的作用，這樣克服了聚矽氧烷改性氟碳塗層本身由於過於穩定以致結合力較弱的問 題，使得聚矽氧烷改性氟碳塗層能夠緊密的覆蓋在鎂合金基體上，充分發揮了氟碳塗層耐 久性好的特點。進一步，所述矽氧烷塗層包括矽氧烷打底層和矽氧烷過渡層，矽氧烷打底層設置 於鎂合金基體與矽氧烷過渡層之間。打底層和過渡層均為相同材質的矽氧烷，打底層對鎂 合金起預處理作用，然後通過再塗上過渡層，既增強了其結合能力，也能對鎂合金基體產生一定的防護作用。在設置氟碳塗層時，所述聚矽氧烷改性氟碳塗層為二道或多道，採用刷塗或噴塗 的方式將聚矽氧烷改性氟碳塗層設置在鎂合金基體的最外層，以使其更均勻，同時能防止 局部脫落。本實用新型解決了氟碳塗層與鎂合金基體結合力弱的問題，通過矽氧烷預處理和 氟碳塗層矽氧烷改性，有效地提高了塗層與基體的結合力，顯著地提高鎂合金的耐蝕性。相對於現有技術，本實用新型具有以下優點1、在鎂合金的表面設置了兩層矽氧烷塗層，形成矽氧烷的打底層和過渡層，通過 兩次矽氧烷的預處理後可有效提高聚矽氧烷改性氟碳塗層等有機塗層與金屬材料的結合 力，也進一步增強了鎂合金基體的耐腐蝕性能；2、由於聚矽氧烷改性氟碳塗層具有優異的耐候性能，通過在合金外表面噴塗矽氧 烷改性氟碳塗層，顯著增強了基體的耐蝕性能；3、該結構的防腐塗層施工工藝簡單、生產效率較高，而且製作成本低、技術安全環 保，適合大規模生產和推廣應用。

圖1為本實用新型的防腐蝕塗層分布結構圖。圖中，1-鎂合金基體，2-打底層，3-過渡層，4-聚矽氧烷改性氟碳塗層。
具體實施方式

以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步說明。實施例1 一種鎂合金表面防腐蝕塗層，包括鎂合金基體1，在鎂合金基體1的外表 面設置聚矽氧烷改性氟碳塗層4，在鎂合金基體1與聚矽氧烷改性氟碳塗層4之間設置矽氧 烷塗層。矽氧烷塗層用於增加聚矽氧烷改性氟碳塗層4與鎂合金基體1之間的結合力，同 時其自身也具備一定的防腐蝕能力，這樣進一步增強了對鎂合金的保護效果。本實用新型採用對擠壓板材AZ31鎂合金進行表面處理，所獲得塗層結構的樣品 通過電化學實驗測試後，有效的提高基體材料的耐蝕性，腐蝕電流密度與基體材料相比，下 降了將近4個數量級。實施例2 如圖1所示，一種鎂合金表面防腐蝕塗層，設置在鎂合金基體1上，在鎂 合金基體1的外表面設置聚矽氧烷改性氟碳塗層4，在鎂合金基體1與聚矽氧烷改性氟碳塗 層4之間設置有兩層矽氧烷塗層，所述矽氧烷塗層為矽氧烷打底層2和矽氧烷過渡層3，矽 氧烷打底層2設置於鎂合金基體1與矽氧烷過渡層3之間。所述矽氧烷打底層2對鎂合金基體起預處理作用，在鎂合金基體的表面形成具有 較強結合力的薄層；矽氧烷過渡層3用於與聚矽氧烷改性氟碳塗層4相結合，同時還能增加 矽氧烷塗層的厚度。實施例3 —種鎂合金表面防腐蝕塗層，設置在鎂合金基體1上，在鎂合金基體1 的外表面設置有二道或多道聚矽氧烷改性氟碳塗層4，在鎂合金基體1與聚矽氧烷改性氟 碳塗層4之間設置有矽氧烷塗層。[0024]在以上實施例中，聚矽氧烷改性氟碳塗層4均採用刷塗或噴塗的方式設置於鎂合金基體上，這種工藝製作方法屬於常用手段，在此不詳述，本實用新型的主要目的是刷塗或 噴塗後，在鎂合金基體表面形成如上所述的層狀結構的保護塗層，此保護塗層具有耐腐蝕、 緻密緊固而且分布均勻的特點，能夠對鎂合金基體形成長時間的有效保護。最後需要說明的是，以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案而非限制技術 方案，儘管申請人參照較佳實施例對本實用新型進行了詳細說明，本領域的普通技術人員 應當理解，那些對本實用新型的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本技術方案的 宗旨和範圍，均應涵蓋在本實用新型的權利要求範圍當中。
權利要求一種鎂合金表面防腐蝕塗層，包括鎂合金基體(1)，其特徵在於，在鎂合金基體(1)的外表面設置聚矽氧烷改性氟碳塗層(4)，在鎂合金基體(1)與聚矽氧烷改性氟碳塗層(4)之間設置矽氧烷塗層。
2.根據權利要求1所述的鎂合金表面防腐蝕塗層，其特徵在於，所述矽氧烷塗層包括 矽氧烷打底層(2)和矽氧烷過渡層(3)，矽氧烷打底層(2)設置於鎂合金基體(1)與矽氧烷 過渡層⑶之間。
3.根據權利要求1所述的鎂合金表面防腐蝕塗層，其特徵在於，所述聚矽氧烷改性氟 碳塗層(4)為二道或多道。
專利摘要一種鎂合金表面防腐蝕塗層，設置在鎂合金基體上，在鎂合金基體的外表面設置有聚矽氧烷改性氟碳塗層，在鎂合金基體與聚矽氧烷改性氟碳塗層之間設置有矽氧烷塗層。本實用新型解決了氟碳塗層與鎂合金基體結合力弱的問題，由於聚矽氧烷改性氟碳塗層具有極好的耐久性和耐腐蝕性，它能夠對鎂合金產生極強的保護作用；同時利用矽氧烷塗層較好的結合能力，將其作為中間層，起到粘接結合的作用，使得聚矽氧烷改性氟碳塗層能夠緊密的覆蓋在鎂合金基體上，有效地提高了塗層與基體的結合力，顯著地提高鎂合金的耐蝕性。
文檔編號B32B15/04GK201567375SQ200920294178
公開日2010年9月1日 申請日期2009年12月28日 優先權日2009年12月28日
發明者曾榮昌 申請人:重慶理工大學