[01205479]在铝合金表面具有耐腐蚀功能的掺杂纳米微粒自组装膜的制备方法

铝及铝合金由于具有强度高、密度小、导电导热性强、力学性能优异、可加工性好等优点而广泛应用于化学工业、航空航天工业、汽车制造业、食品工业、电子、仪器仪表业以及海洋船舶工业等领域。但在实际应用过程中,铝合金就呈现出表面硬度较低、耐磨性及耐蚀性差等诸多问题,这在很大程度上限制了铝合金的应用范围。铝合金成分和热处理对铝合金性能的提高固然很大,但在许多场合还要求铝合金表面具有耐磨、耐腐蚀等特殊性能,而且大部分铝合金材料的失效大都是从表面开始的,因而提高材料的表面性能显得尤为重要。目前通过自组装技术在基体表面形成由化学键连接的具有一定取向、紧密排列的二维有序的单分子膜。该方法操作简单方便,无需复杂贵重的仪器,而且得到的自组装膜具有更强的稳定性和高耐蚀性。 本发明的目的是提供一种在铝合金表面具有耐腐蚀功能的掺杂SiO2纳米微粒自组装膜的制备方法。具体步骤为：（1）铝合金先经NaOH（30-60 g·L-1）溶液除去表面包铝层;随后依次用600#、1000#、1200#砂纸打磨至光滑,用丙酮超声波清洗5-15 min;基体随后再采用NaOH（30-60 g·L-1）在30-70℃下碱洗1-10 min,最后用去离子水清洗数次等处理。（2）配制总体积80-100 mL体积比比例为20-50：1-3的无水乙醇、双（γ-三乙氧基硅基丙基）四硫化物去离子水溶液,同时加入20-150 mg/L SiO2纳米粒子,滴加乙酸使溶液至PH为4-6,在20-55℃下磁力搅拌1-3 h,超声波清洗器振荡1-5h,然后将前处理后的铝合金试样浸入该溶液浸泡10-40min后取出。去离子水超声波清洗以去除表面未反应的小分子和溶剂,80-120℃下真空干燥箱固化1-3h后获得掺杂SiO2自组装膜。本发明成本低,制备工艺简单,所制备的自组装膜具有高阻抗、低腐蚀电流密度,能提高铝合金表面防腐蚀能力,且对环境和设备不造成污染。