[发明专利]一种不锈钢表面石墨烯防腐涂层的制备方法

权利要求书

1.一种不锈钢表面石墨烯防腐涂层的制备方法，其特征在于一种不锈钢表面石墨烯防腐涂层的制备方法是按照以下步骤进行的：

一、不锈钢表面预处理：

将不锈钢依次用600目、1000目及1500目的金相砂纸打磨，然后将打磨后的不锈钢依次用丙酮、无水乙醇和去离子水分别超声清洗20min，得到预处理后的不锈钢；

二、制备氧化石墨烯溶液：

将氧化石墨烯溶解于去离子水中，得到浓度为1mg/mL～10mg/mL的氧化石墨烯溶液；

三、不锈钢表面预置氧化石墨烯层：

①、以预处理后的不锈钢的一面为滴涂面，以5μL/cm²～20μL/cm²的用量，使用旋涂机将浓度为1mg/mL～10mg/mL的氧化石墨烯水溶液滴在预处理后的不锈钢的滴涂面上，然后调节旋涂机的转速为1000rpm～3000rpm，旋涂时间为5s～30s，然后将旋涂后的不锈钢置于温度为100℃的烘箱中，烘烤10min～30min，得到表面覆有薄膜的不锈钢；

②、将表面覆有薄膜的不锈钢按步骤三①重复1次～5次，得到表面覆有氧化石墨烯层的不锈钢；

四、对不锈钢表面的氧化石墨烯层进行处理：

将表面覆有氧化石墨烯层的不锈钢置于等离子体化学气相沉积真空装置中，抽真空至压强为5Pa，通入氢气，调节氢气气体流量为40sccm，调节抽真空速度将等离子体增强化学气相沉积真空装置中压强控制为200Pa～500Pa，并在压强为200Pa～500Pa的条件下，将温度升高至600℃，然后在射频功率为200W～600W、压强为200Pa～500Pa、氢气气体流量为40sccm和温度为600℃的条件下进行处理，处理时间为30min；

五、不锈钢表面垂直生长原位石墨烯：

关闭射频，并在压强为200Pa～500Pa的条件下，将温度由600℃调节至600℃～800℃，通入甲烷气体和氩气，调节甲烷气体气体流量为1sccm～100sccm，调节氩气气体流量为1sccm～100sccm，调节氢气气体流量为1sccm～100sccm，调节抽真空速度将等离子体增强化学气相沉积真空装置中压强控制为100Pa～1000Pa，然后在射频功率为20W～800W、压强为100Pa～1000Pa、甲烷气体气体流量为1sccm～100sccm、氩气气体流量为1sccm～100sccm、氢气气体流量为1sccm～100sccm及温度为600℃～800℃的条件下沉积，沉积时间为1min～120min，沉积结束后，关闭电源，停止通入甲烷气体，在氩气和氢气气氛下冷却至室温，即完成不锈钢表面石墨烯防腐涂层的制备方法。

2.根据权利要求1所述的一种不锈钢表面石墨烯防腐涂层的制备方法，其特征在于步骤一中所述的不锈钢为304不锈钢、316不锈钢、316L不锈钢或321不锈钢。

3.根据权利要求1所述的一种不锈钢表面石墨烯防腐涂层的制备方法，其特征在于步骤二中将氧化石墨烯溶解于去离子水中，得到浓度为1mg/mL的氧化石墨烯溶液。

4.根据权利要求1所述的一种不锈钢表面石墨烯防腐涂层的制备方法，其特征在于步骤三①中然后调节旋涂机的转速为1000rpm，旋涂时间为15s。

5.根据权利要求1所述的一种不锈钢表面石墨烯防腐涂层的制备方法，其特征在于步骤四中通入氢气，调节氢气气体流量为40sccm。

6.根据权利要求1所述的一种不锈钢表面石墨烯防腐涂层的制备方法，其特征在于步骤四中节抽真空速度将等离子体增强化学气相沉积真空装置中压强控制为500Pa。

7.根据权利要求1所述的一种不锈钢表面石墨烯防腐涂层的制备方法，其特征在于步骤四中在压强为500Pa的条件下，将温度升高至600℃，然后在射频功率为600W、压强为500Pa、氢气气体流量为40sccm和温度为600℃的条件下进行处理，处理时间为30min。

8.根据权利要求1所述的一种不锈钢表面石墨烯防腐涂层的制备方法，其特征在于步骤五中压强为500Pa的条件下，将温度由600℃调节至800℃。