[发明专利]一种钢基防垢表面层的制备方法

摘要

本发明公开了一种钢基防垢表面层的制备方法，是一种在钢材表面制备疏水防垢铜锌合金层的方法，属于金属材料表面防垢领域。本发明以钢材为基底，首先在钢材表面电沉积一层铜锌合金层，再将试样浸在装有氢氧化钾和过硫酸铵混合溶液的烧杯中，并将烧杯放入一定温度的水浴中保温一定时间，然后在室温下，将上述处理过的钢试样浸入一定浓度的全氟辛酸无水乙醇溶液中数小时，取出后在室温下晾干，即可得到防垢表面层。采用本发明的方法得到的防垢表面层与水和丙三醇的接触角均超过150°，且两者的滚动角均小于5°；该防垢试样在CaCl2和NaHCO3组成的混合溶液中的结垢形貌为针状，与文石结构相似，相对钢基体表面的菱面体方解石结构具有较好的防垢性。

主权项

一种钢基防垢表面层的制备方法，其特征在于，包括以下几个步骤：(1)选取钢材基底试样，用水砂纸将钢基底试样打磨至2000#，然后将钢试样依次进行表面碱洗除油和酸洗活化处理；(2)将步骤(1)中处理后的钢试样浸入到电沉积液中进行电沉积处理，电沉积溶液是含有10‑35g/L的五水硫酸铜、7‑33g/L的七水硫酸锌、50‑150g/L的酒石酸钾钠和30‑70g/L的氢氧化钠组成的混合水溶液，钢试样为阴极，打磨光滑的铜锌合金(黄铜)试样为阳极，电沉积时间为30‑90min，温度为20‑40℃，电流密度为0.4‑5A/dm2，反应结束后，快速用大量清水冲洗钢试样，并用吹风机吹干；(3)将步骤(2)中电沉积得到的表面覆盖有铜锌合金层的钢试样浸入到装有浓度为0.5‑3.5mol/L的氢氧化钾和浓度为0.04‑0.14mol/L的过硫酸铵混合水溶液的烧杯中，并将烧杯放入到20‑80℃的水浴中保温5‑50min，反应结束后，将钢试样取出并清洗、干燥；(4)将步骤(3)中处理后的钢试样放入到浓度为0.005‑0.02mol/L的全氟辛酸无水乙醇溶液中浸泡6‑72h进行低能修饰，然后将钢试样取出放入培养皿中，在室温条件下晾干，得到防垢表面层。