[发明专利]一种在金属件微区域上制备含硅防腐涂层的方法

说明书

本发明公开了一种在金属件微区域上制备含硅防腐涂层的方法，所述方法包括如下步骤：(1)将含硅有机物溶于乙醇溶液中得到前驱体溶液；(2)将金属件清洗后，用滤纸吸干表面水分，浸渍在前驱体溶液中5‑30min后，取出金属件，放置在通风橱中自然干燥，得到金属基底；(3)将金属基底置于等离子体装置中，进行放电处理，得到防腐涂层。本发明可实现金属微区域的防腐镀膜，有效解决精密元件在局部微区域的涂层防腐问题，操作简便，重复性高，适用范围广。

技术领域

本发明涉及材料表面改性技术领域，尤其是涉及一种利用等离子体装置在金属件微区域上制备含硅防腐涂层的方法。

背景技术

金属由于其优异的机械性能和较高的性价比被广泛用于各个领域，如电动车、汽车、航空航天、建筑材料等领域。腐蚀不仅使金属和合金材料造成巨大损失，影响设备的使用寿命，而且设备的维修周期缩短，增加了非生产时间和修理费用；此外，设备腐蚀还可能引起的爆炸、火灾等事故，造成巨大的经济损失甚至危及人的生命。因此，金属件的防腐研究具有重要意义。目前为了防止金属件腐蚀，除了选择合适的耐腐材料和添加缓蚀剂外，最常用的一种方法就是进行金属件表面改性，如防腐涂层等。含硅涂层具有结构致密、硬度高、耐腐蚀等优势，被大量运用在电子元件、光电器件、显示器件、航空材料等领域。经过涂层改性后的金属件具有良好的腐蚀效果，不仅能延长设备的使用寿命，降低生产成本，还能提高金属件的机械性能。

近年来，随着微纳加工技术的成熟，各类器件逐渐往微型化、集成化、模块化和功能化方向发展，如集成电路板、电子配件、医用探针等。传统的镀膜技术通常使用有机溶剂，而且处理面积大，很难精准在微区域上进行精准镀膜。微等离子体是一种至少在一个维度限制在亚毫米级别的等离子体，它具有活性高、反应快、不需要使用有机溶剂、且能加工成精细电极等优点，有望成为一种在指定微区域上进行材料改性的手段。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种在金属件微区域上制备含硅防腐涂层的方法。本发明利用含硅有机物溶于乙醇中实现金属浸渍，利用微电极等离子体，实现对金属件表面的微区域的改性，可实现防腐镀膜，有效解决精密元件在局部微区域的涂层防腐问题，操作简便，重复性高，适用范围广。

本发明的技术方案如下：

一种在金属件微区域上制备含硅防腐涂层的方法，包括以下步骤：

(1)将含硅有机物溶于乙醇溶液中得到前驱体溶液，备用；

(2)将金属件清洗后，用滤纸吸干表面水分，浸渍在步骤(1)制备的前驱体溶液中5-30min后，取出金属件，放置在通风橱中自然干燥，得到金属基底，备用；

(3)将步骤(2)制备的金属基底置于等离子体装置中，进行放电处理，得到防腐涂层。

所述金属件为铁、铜、钢、金属合金中的一种。

所述铁为铸铁；铜为无锡青铜；钢为碳素钢或合金钢，所述合金钢为碳锰钢、镍钢、锰钼钢中的一种；金属合金为铜锌合金、铜锡合金、铝合金、钛合金、镁合金中的一种。

步骤(1)中的含硅有机物为双(二甲基氨基)二甲基硅烷、十三氟代正辛基硅烷、四甲氧基硅氧烷、四乙氧基硅氧烷、六甲基二硅氧烷、四乙氧基硅烷、四甲氧基硅烷、六甲基二硅氨烷、三甲氧基硅烷、三乙氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷、六甲基环三硅氧烷、八甲基环四硅氧烷、十甲基环五硅氧烷、十二甲基环六硅氧烷、六甲基二硅氧烷、正辛基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、三甲氧基氢硅氧烷、苯基三乙氧基硅烷、乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷、三乙基乙烯基硅烷、六乙基环三硅氧烷、3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、苯基三(三甲基硅氧烷基)硅烷、二苯基二乙氧基硅烷、十二烷基三甲氧基硅烷、正辛基三乙氧基硅烷、二甲氧基硅烷、3-氯丙基三甲氧基硅烷、三苯基氯硅烷、甲基乙烯基二氯硅烷、三氟丙基三氯硅烷、三氟丙基甲基二氯硅烷、二甲基苯基氯硅烷、三丁基氯硅烷、苄基二甲基氯硅烷、六甲基二硅烷基胺、六甲基环三硅烷氨基、六甲基二硅氮烷、六甲基二硅醚中的一种。