[发明专利]一种镁/镁合金基体表面的硅烷-氧化铈-水滑石复合涂层的制备方法

权利要求书

1.一种镁/镁合金基体表面的硅烷-氧化铈-水滑石复合涂层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步，水滑石前驱体的制备

按摩尔比3:1:8:2的比例，分别称取Mg(NO₃)₂·6H₂O、Al(NO₃)₃·9H₂O、NaOH和Na₂CO₃，备用；

将所取Mg(NO₃)₂·6H₂O置于三口烧瓶中，加去离子水溶解，配制成摩尔浓度为0.3M的Mg(NO₃)₂·6H₂O溶液；然后，加入所取Al(NO₃)₃·9H₂O，搅拌溶解，配成混合溶液A，并将混合溶液A置于50-80℃的水浴中加热，直至三口烧瓶中的混合溶液A温度不再变化；

将所取NaOH置于容器中，加去离子水溶解，配制成摩尔浓度为0.8M的NaOH溶液；然后，加入所取Na₂CO₃，搅拌溶解，配制成混合溶液B；

采用边剧烈搅拌、边逐滴滴加的方式，将上述混合溶液B全部加入到上述三口烧瓶中，与混合溶液A均匀混合；

然后，继续搅拌24-72小时，再静置陈化24-72小时，得到乳白色溶胶状的前驱体；

第二步，镁合金预处理步骤

取镁/镁合金坯材，打磨，以去除其表面氧化层，至坯材表面无明显毛刺后，用有机溶剂洗净，吹干，得到镁/镁合金基材备用；

第三步，水滑石涂层的制备

将乳白色溶胶状的前驱体移入水热反应釜内，并将镁/镁合金基材埋入乳白色溶胶状的前驱体中，将水热反应釜密封后，置于干燥箱中，在80-150℃下，保温24-72小时以使水热反应完全；

然后，打开水热反应釜，取出镁/镁合金基材，用去离子水洗净、吹干，得到具有水滑石涂层的镁/镁合金材料；

第四步，复合涂层的制备

按质量比400-600:100-300:1200-1700:1-3的比例，分别称取无水乙醇、硅烷偶联剂、超纯水和铈盐，备用；

其中，铈盐为水溶性盐；

将所取无水乙醇倒入烧杯中，依次加入硅烷偶联剂、超纯水，搅拌0.5-3小时，配成混合溶液C；

上述混合溶液C中，硅烷偶联剂的质量分数为9.09％；

然后，加入所取的铈盐，继续搅拌0.5-3小时，得到混合溶液D；

将上述具有水滑石涂层的镁/镁合金材料浸没在混合溶液D液面下，置于烘箱中，在80-150℃下反应1-4小时，然后，取出；

将镁/镁合金材料再放入烘箱中，在80-120℃下烘干2-6小时，即得。

2.根据权利要求1所述的镁/镁合金基体表面的硅烷-氧化铈-水滑石复合涂层的制备方法，其特征在于，所述硅烷偶联剂为N-辛基三乙氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、氯丙基三乙氧基硅烷、Y-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、3-氨丙基三甲氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷或甲基三甲氧基硅烷。

3.根据权利要求1所述的镁/镁合金基体表面的硅烷-氧化铈-水滑石复合涂层的制备方法，其特征在于，所述镁合金的牌号为AZ31、AZ91、AM50、Mg-0.5Ca、Mg-1Ca、Mg-1.5Ca、Mg-1Li-1Ca、Mg-1Li-1Ca-1Y、Mg-4Li-1Ca、Mg-4Li-1Ca-1Y、Mg-8Li-1Ca或Mg-8Li-1Ca-1Y。

4.根据权利要求1所述的镁/镁合金基体表面的硅烷-氧化铈-水滑石复合涂层的制备方法，其特征在于，所述铈盐为硝酸铈、硫酸铈或乙酸铈。

5.根据权利要求1-4任一所述的镁/镁合金基体表面的硅烷-氧化铈-水滑石复合涂层的制备方法，其特征在于，所制得的硅烷-氧化铈-水滑石复合涂层，其表面的接触角可达到151.5°，具有超疏水效果。