[发明专利]一种在镁合金表面利用电泳/微弧氧化技术复合构筑钐掺杂羟基磷灰石梯度涂层的方法

权利要求书

1.一种在镁合金表面利用电泳/微弧氧化技术复合构筑钐掺杂羟基磷灰石梯度涂层的方法，其特征在于该方法具体是按以下步骤完成的：

一、镁合金预处理：

使用砂纸对镁合金进行打磨抛光，得到表面光亮的镁合金；

二、超声除油：

将表面光亮的镁合金浸入到除油液中，再超声处理，取出后使用蒸馏水冲洗，吹干，得到除油后的镁合金；

三、钐掺杂羟基磷灰石前驱体：

将纳米羟基磷灰石粉末与氧化钐粉末混合，再置于不锈钢搅拌机中搅拌，得到混合粉末；将混合粉末在550℃～600℃下烧结，冷却至室温，再研磨，得到HA:Sm³⁺纳米材料；

四、微弧氧化处理I：

将除油后的镁合金浸入到电解液I中并作为阳极，将不锈钢杯作为阴极，在电流密度为6A/dm²～8A/dm²，占空比为20％～30％和频率为700Hz～1000Hz的条件下微弧氧化反应，得到第一次微弧氧化处理后的镁合金；

步骤四中所述的电解液I由磷酸三钠、焦磷酸钠、六偏磷酸钠、氢氧化钾、乙二胺四乙酸二钠、甘油磷酸钙、乙二胺四乙酸二钠钙、丙三醇和去离子水混合而成；

五、电泳处理：

将丙三醇、十六烷基三甲基溴化铵、聚乙二醇4000、三乙醇胺、氧化石墨烯、硝酸钐、HA:Sm³⁺纳米粉和去离子水混合，再超声分散，得到混合溶液；将第一次微弧氧化处理后的镁合金浸入到混合溶液中，然后连接微弧氧化电源的负极，将不锈钢杯连接微弧氧化电源的正极，在微弧氧化电源的正极和负极之间的间距为3cm～5cm，电泳电压为220V，占空比为40％～50％，频率为1500Hz～2000Hz和微弧氧化电源的负极电压为0V的条件下反应，得到电泳处理后的镁合金；

六、微弧氧化处理II：

将电泳处理后的镁合金浸入到电解液II中并作为阳极，将不锈钢杯作为阴极，在电流密度为8A/dm²～10A/dm²，占空比为40％～50％和频率为50Hz～100Hz的条件下微弧氧化反应，得到表面构筑钐掺杂羟基磷灰石梯度涂层的镁合金；

步骤六中所述的电解液II由磷酸三钠、焦磷酸钠、六偏磷酸钠、氢氧化钾、乙二胺四乙酸二钠、甘油磷酸钙、乙二胺四乙酸二钠钙、丙三醇和去离子水混合而成。

2.根据权利要求1所述的一种在镁合金表面利用电泳/微弧氧化技术复合构筑钐掺杂羟基磷灰石梯度涂层的方法，其特征在于步骤一中依次使用60#、180#、600#、2000#SiC砂纸对镁合金进行打磨抛光，得到预处理后的镁合金；步骤一中所述的镁合金的尺寸为100mm×30mm×5mm。

3.根据权利要求1所述的一种在镁合金表面利用电泳/微弧氧化技术复合构筑钐掺杂羟基磷灰石梯度涂层的方法，其特征在于步骤二中所述的除油液为氢氧化钠、十二烷基苯磺酸钠和磷酸三钠溶解到去离子水中得到的，其中氢氧化钠的浓度为15g/L～20g/L，十二烷基苯磺酸钠的浓度为1g/L～3g/L，磷酸三钠的浓度为10g/L～20g/L；步骤二中将表面光亮的镁合金浸入到温度为40℃～50℃的除油液中，再在超声功率为100W～200W下超声处理7min～10min，取出后使用蒸馏水冲洗3次～5次，再使用吹风机吹干，得到除油后的镁合金。

4.根据权利要求1所述的一种在镁合金表面利用电泳/微弧氧化技术复合构筑钐掺杂羟基磷灰石梯度涂层的方法，其特征在于步骤三中所述的氧化钐粉末与纳米羟基磷灰石粉末的摩尔比为1:5；步骤三中所述的搅拌的速度为20r/min～40r/min，搅拌的时间为6h～8h。

5.根据权利要求1所述的一种在镁合金表面利用电泳/微弧氧化技术复合构筑钐掺杂羟基磷灰石梯度涂层的方法，其特征在于步骤三中所述的烧结的时间为8h～10h；步骤三中所述的HA:Sm³⁺纳米材料的粒径尺寸为100nm～200nm。