本發(fā)明涉及一種鎂/鎂合金基體表面涂層的制備方法,尤其涉及一種鎂/鎂合金基體表面的硅烷-氧化鈰-水滑石復(fù)合涂層的制備方法。
背景技術(shù):
鎂合金是良好的輕型結(jié)構(gòu)材料,其具有質(zhì)量輕、比強度高、抗沖擊等優(yōu)異的物理和機械性能,可廣泛應(yīng)用于航空航天、能源工業(yè)、化工、汽車、醫(yī)療衛(wèi)生等領(lǐng)域。但是,金屬鎂化學(xué)性質(zhì)活潑(強還原劑),且不能像鋁那樣,氧化后在表面形成鈍化層。因而,其耐腐蝕性能差,極大地限制了其實際應(yīng)用。故使用前,必須經(jīng)過有效的防腐處理。
現(xiàn)有技術(shù)中,表面涂層處理是改善鎂合金耐蝕性能的主要途徑之一。如:
中國專利申請cn103695871a公開了一種緩蝕性陰離子插層水滑石薄膜的制備方法,其包括以下步驟:a)對鎂合金樣品進行預(yù)處理的步驟;b)配制層狀雙羥基復(fù)合金屬氧化物前驅(qū)體(ldhs溶膠)的步驟;c)將步驟a)預(yù)處理得到的鎂合金樣品和步驟b)的ldhs溶膠置于水熱反應(yīng)釜中進行水熱沉積的步驟。
但是,上述技術(shù)方案所制得的水滑石(mg6al2(oh)16co3·4h2o)涂層為層狀結(jié)構(gòu),分為兩層:較厚的致密層(內(nèi)層)和較薄的多孔層(外層,其微觀結(jié)構(gòu)為“葉片狀”,是一種多孔材料),腐蝕介質(zhì)中的破壞性離子可以通過外層的孔隙侵入涂層內(nèi)部,進而在內(nèi)層被腐蝕破壞之后腐蝕基體。因此,水滑石涂層的耐腐蝕性能仍不是十分理想,不能在嚴苛的環(huán)境中給鎂合金基材帶來長效的保護。
我們認為,要進一步提高水滑石涂層的耐蝕性能,延長涂層對鎂合金基材的保護時間,必須對水滑石涂層進行有效的封孔處理。
中國專利申請cn103254762a公開了一種鎂合金基體表面防腐用有機硅溶膠-凝膠涂層的制備方法。該方法采用烷氧基硅烷為前軀體,以金屬鈰的鹽類化合物和/或金屬鑭的鹽類化合物作為催化劑,通過水解-縮合反應(yīng)得到有機硅溶膠-凝膠涂層。
上述技術(shù)方案所制得的有機硅溶膠-凝膠涂層比傳統(tǒng)的酸催化制得的有機硅溶膠-凝膠涂層能為鎂合金提供更好的防腐蝕效果。
盡管上述技術(shù)方案中,引入了本身具有減緩金屬腐蝕作用的金屬鈰離子和/或金屬鑭離子,但是,其耐腐蝕性能仍不是十分理想。原因在于,硅溶膠在成膜過程中體積收縮較大,涂膜易開裂,形成裂紋。因此,一方面,裂紋的存在,一定程度地制約了有機硅溶膠-凝膠涂層耐腐蝕性能的充分發(fā)揮;另一方面,為盡可能減少/減輕裂紋,涂層的厚度不得不適度地減薄,而由于有機硅涂層耐磨(耐刮擦)能力先天不足,無法與無機涂層相比擬,過薄的厚度又容易被物理損壞。因此,這又造成了有機硅溶膠-凝膠涂層制備工藝上控制的復(fù)雜性。
不難看出,現(xiàn)有技術(shù)的水滑石涂層和有機硅溶膠-凝膠涂層技術(shù),其共同的不足之處在于,耐腐蝕性能尚無法達到相對較為理想的程度,其涂層的使用壽命均偏短。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是,提供一種鎂/鎂合金基體表面的硅烷-氧化鈰-水滑石復(fù)合涂層的制備方法,其工藝環(huán)保、簡單易控,所制備出復(fù)合涂層結(jié)構(gòu)致密、附著力強,具有良好的耐腐蝕性能和較長的使用壽命。
本發(fā)明為實現(xiàn)上述目的需要解決的技術(shù)問題是,對鎂合金表面生成的水滑石涂層進行有效的封孔,從而達到對鎂合金材料的長效保護。
本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是,一種鎂/鎂合金基體表面的硅烷-氧化鈰-水滑石復(fù)合涂層的制備方法,其特征在于,包括以下步驟:
第一步,水滑石前驅(qū)體的制備
按摩爾比3:1:8:2的比例,分別稱取mg(no3)2·6h2o、al(no3)3·9h2o、naoh和na2co3,備用;
將所取mg(no3)2·6h2o置于三口燒瓶中,加去離子水溶解,配制成摩爾濃度為0.3m的mg(no3)2·6h2o溶液;然后,加入所取al(no3)3·9h2o,攪拌溶解,配成混合溶液a,并將混合溶液a置于50-80℃的水浴中加熱,直至三口燒瓶中的混合溶液a溫度不再變化;
將所取naoh置于容器中,加去離子水溶解,配制成摩爾濃度為0.8m的naoh溶液;然后,加入所取na2co3,攪拌溶解,配制成混合溶液b;
采用邊劇烈攪拌、邊逐滴滴加的方式,將上述混合溶液b全部加入到上述三口燒瓶中,與混合溶液a均勻混合;
然后,繼續(xù)攪拌24-72小時,再靜置陳化24-72小時,得到乳白色溶膠狀的前驅(qū)體;
第二步,鎂合金預(yù)處理步驟
取鎂/鎂合金坯材,打磨,以去除其表面氧化層,至坯材表面無明顯毛刺后,用有機溶劑洗凈,吹干,得到鎂/鎂合金基材備用;
第三步,水滑石涂層的制備
將乳白色溶膠狀的前驅(qū)體移入水熱反應(yīng)釜內(nèi),并將鎂/鎂合金基材埋入乳白色溶膠狀的前驅(qū)體中,將水熱反應(yīng)釜密封后,置于干燥箱中,在80-150℃下,保溫24-72小時以使水熱反應(yīng)完全;
然后,打開水熱反應(yīng)釜,取出鎂/鎂合金基材,用去離子水洗凈、吹干,得到具有水滑石涂層的鎂/鎂合金材料;
第四步,復(fù)合涂層的制備
按質(zhì)量比400-600:100-300:1200-1700:1-3的比例,分別稱取無水乙醇、硅烷偶聯(lián)劑、超純水和鈰鹽,備用;
其中,鈰鹽為水溶性鹽;
將所取無水乙醇倒入燒杯中,依次加入硅烷偶聯(lián)劑、超純水,攪拌0.5-3小時,配成混合溶液c;
上述混合溶液c中,硅烷偶聯(lián)劑的質(zhì)量分數(shù)為9.09%;
然后,加入所取的鈰鹽,繼續(xù)攪拌0.5-3小時,得到混合溶液d;
將上述具有水滑石涂層的鎂/鎂合金材料浸沒在混合溶液d液面下,置于烘箱中,在80-150℃下反應(yīng)1-4小時,然后,取出;
將鎂/鎂合金材料再放入烘箱中,在80-120℃下烘干2-6小時,即得。
上述技術(shù)方案直接帶來的技術(shù)效果是,將現(xiàn)有技術(shù)的水滑石涂層技術(shù)與有機硅涂層技術(shù)巧妙地結(jié)合在一起,利用有機硅涂層中具有納米結(jié)構(gòu)特征的ceo2的填充,形成“骨架”和有機硅的強粘附性、致密性,對鎂合金表面的水滑石涂層進行了有效的封孔。原因在于,納米結(jié)構(gòu)特征的ceo2將優(yōu)先“進入”水滑石的“孔隙”中,從而在孔隙中成為一種類似“骨架”的結(jié)構(gòu)(檢測發(fā)現(xiàn),硅烷涂層與水滑石涂層之間是si-o化學(xué)鍵結(jié)合,證明了該結(jié)論的科學(xué)性與正確性);而,有機硅均勻致密地“涂覆”在水滑石的表層。納米ceo2的生成起到明顯的填充作用,能有效地填充到涂層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),降低了涂層的缺陷程度,提高了涂層對氯離子的屏蔽能力;同時,納米ceo2的存在可以抑制鎂合金電極陽極反應(yīng),從而減緩其腐蝕速率。
不難看出,上述技術(shù)方案中的水滑石涂層與有機硅涂層之間形成了較為理想的互補,各自發(fā)揮所長,有效地避免了二者各自的缺點或不足。兩個技術(shù)手段的結(jié)合,從技術(shù)原理上即可看出“協(xié)同效應(yīng)”明顯,從而大幅提高了鎂合金表面涂層的耐腐蝕性能和對基材保護的長效性。
為更好地理解上述技術(shù)方案,現(xiàn)簡要說明其成膜機理:
上述技術(shù)方案采用共沉淀法合成乳白色水滑石溶膠(化學(xué)組成:mg6al2(oh)16co3·4h2o)作為前驅(qū)體,然后,采用水熱沉積法,在鎂合金表面沉積一層水滑石薄膜;再使用硅烷/鈰鹽改性鎂合金表面水滑石薄膜,其中,鈰離子可以有效改善硅烷涂層本身存在的點坑、裂紋等缺點,進而提高硅烷涂層的防護效果。改性后的復(fù)合膜層具有良好的超疏水性能。
上述技術(shù)方案中,硅烷為涂覆劑,鈰鹽為填充劑。上述水滑石前驅(qū)體溶液中的各組分的主要作用如下:硝酸鎂、硝酸鋁、氫氧化鈉、碳酸鈉在水溶液中電離出鎂離子、鋁離子、氫氧根離子和碳酸根離子,為形成水滑石提供所需離子,同時氫氧根離子可以調(diào)節(jié)ph。
co32-+mg2+→mgco3↓(1)
由于溶液含有碳酸根離子和氫氧根離子,mgco3可以轉(zhuǎn)化為mg5(co3)4(oh)2·4h2o。在堿性條件下,mg5(co3)4(oh)2·4h2o容易分解為mg(oh)2,即:
mg5(co3)4(oh)2·4h2o+8oh-→5mg(oh)2+4co32-+4h2o(2)
溶液中al3+的存在可以取代mg(oh)2中的mg2+。
mg(oh)2和al(oh)3共存于溶液中會傾向于生成穩(wěn)定的水滑石結(jié)構(gòu),同時,溶液中的co32-與層間的oh-發(fā)生離子交換,最后生成水滑石(mg6al2(oh)16co3·4h2o),即:
6mg(oh)2+2al3++co32-+4oh-+4h2o→mg6al2(oh)16co3·4h2o(3)
然后,在水滑石涂層的基礎(chǔ)上,再涂覆一層硅烷/鈰鹽的復(fù)合膜,從而得到以鎂合金為基體的多涂層復(fù)合材料。這就有效保證了涂層在鎂合金基體上更加致密,為鎂合金耐蝕性的提高起到了積極的作用。
即,上述技術(shù)方案,首先采用共沉淀法與水熱沉積法在az31鎂合金表面合成水滑石涂層,進而利用硅烷的低表面能、粘接性能優(yōu)異以及鈰鹽顆粒的物理堆積的特點,在水滑石涂層上涂覆一層硅烷/氧化鈰復(fù)合涂層。
此外,上述技術(shù)方案,其工藝簡單易控、所采用的化學(xué)試劑無毒無害,對環(huán)境無污染。
優(yōu)選為,上述硅烷偶聯(lián)劑為n-辛基三乙氧基硅烷、γ-丙基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、氯丙基三乙氧基硅烷、y-縮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。
該優(yōu)選技術(shù)方案直接帶來的技術(shù)效果是,制備原料的硅烷沒有特殊的要求,帶來原料選擇上的便利性。
進一步優(yōu)選,上述鎂合金的牌號為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。
該優(yōu)選技術(shù)方案直接帶來的技術(shù)效果是,利用水熱法可在上述鎂合金表面均可以獲得較強結(jié)合力的水滑石涂層。換言之,水熱沉積的方法所獲得的水滑石涂層,對鎂合金基材的種類無特殊要求,要獲得結(jié)構(gòu)致密、附著力強的水滑石涂層,無需進行復(fù)雜的工藝調(diào)整或控制。即,工藝控制簡單。
進一步優(yōu)選,上述鈰鹽為硝酸鈰、硫酸鈰或乙酸鈰。
該優(yōu)選技術(shù)方案直接帶來的技術(shù)效果是,硝酸鈰、硫酸鈰或乙酸鈰均具有良好的水溶性,更便于其在有機硅(溶劑)中的均勻分散,進而保證有機硅涂層的質(zhì)量均勻與穩(wěn)定。
進一步優(yōu)選,上述鎂/鎂合金基體表面的硅烷-氧化鈰-水滑石復(fù)合涂層的制備方法,所制得的硅烷-氧化鈰-水滑石復(fù)合涂層,其表面的接觸角可達到151.5°,具有超疏水效果。
該優(yōu)選技術(shù)方案直接帶來的技術(shù)效果是,進一步證明了將現(xiàn)有技術(shù)的水滑石涂層技術(shù)與有機硅涂層技術(shù)結(jié)合在一起,具有十分明顯的“協(xié)調(diào)效應(yīng)”(單一的有機硅涂層,其表面的接觸角小于150°,具有良好的疏水效果,但不具有超疏水效果)。
進一步優(yōu)選,上述鎂/鎂合金基體表面的硅烷-氧化鈰-水滑石復(fù)合涂層的制備方法,所制得的硅烷-氧化鈰-水滑石復(fù)合涂層,其自腐蝕電位可達-1352mv,自腐蝕電流密度可達4.84×10-9a/cm2。
該優(yōu)選技術(shù)方案直接帶來的技術(shù)效果是,進一步證明了所獲得的復(fù)合涂層具有較為理想的耐腐蝕性能。
進一步優(yōu)選,上述鎂/鎂合金基體表面的硅烷-氧化鈰-水滑石復(fù)合涂層的制備方法,所制得的硅烷-氧化鈰-水滑石復(fù)合涂層的厚度為5-7μm。
該優(yōu)選技術(shù)方案直接帶來的技術(shù)效果是,所制得的硅烷-氧化鈰-水滑石復(fù)合涂層的厚度為5-7μm中,有機硅涂層的厚度相對較薄(水滑石涂層的厚度相對較厚),這有效地避免了有機硅涂膜裂紋的產(chǎn)生,更有利于復(fù)合涂層優(yōu)良的耐腐蝕性能的發(fā)揮。
綜上所述,本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù),具有工藝控制簡單,所制備的復(fù)合涂層結(jié)構(gòu)致密、附著力強,疏水性優(yōu)異,具有良好的耐腐蝕性能和較長的使用壽命等有益效果。
附圖說明
圖1為實施例1所制得的復(fù)合涂層的傅立葉紅外光譜圖(ft-ir);
圖2為實施例1所制得的復(fù)合涂層的掃描電鏡照片(放大倍數(shù)為5000倍)和接觸角圖片;
圖3為實施例1所制得的復(fù)合涂層的eds圖;
圖4為實施例1所制得的帶有硅烷-氧化鈰-水滑石復(fù)合涂層的鎂合金試樣的縱截面掃描電鏡照片(放大倍數(shù)為5000倍);
圖5-1為實施例1中所制得的復(fù)合涂層的xps圖譜之一;
圖5-2為實施例1中所制得的復(fù)合涂層的xps圖譜之二;
圖5-3為實施例1中所制得的復(fù)合涂層的xps圖譜之三;
圖6為實施例1所制得的帶有硅烷-氧化鈰-水滑石復(fù)合涂層的鎂合金試樣的動電位極化(tafel)曲線圖;
圖7為實施例1所制得的帶有硅烷-氧化鈰-水滑石復(fù)合涂層的鎂合金試樣的波頓(bode)圖;
圖8為實施例1所制得的帶有硅烷-氧化鈰-水滑石復(fù)合涂層的鎂合金試樣的電化學(xué)奈奎斯特(nyquist)圖與鎂合金基材的電化學(xué)奈奎斯特(nyquist)圖對比;
圖9為將實施例1所制得的帶有硅烷-氧化鈰-水滑石復(fù)合涂層的鎂合金試樣置于質(zhì)量百分比濃度為3.5%的氯化鈉溶液中浸泡7天后的掃描電鏡照片(放大倍數(shù)為2000倍)。
具體實施方式
下面結(jié)合實施例和附圖,對本發(fā)明進行詳細說明。
實施例1
基體材質(zhì)為鎂合金az31,制備方法如下:
第一步,水滑石前驅(qū)體的制備
按摩爾比3:1:8:2的比例,分別稱取mg(no3)2·6h2o、al(no3)3·9h2o、naoh和na2co3,備用;
將所取mg(no3)2·6h2o置于三口燒瓶中,加去離子水溶解,配制成摩爾濃度為0.3m的mg(no3)2·6h2o溶液;然后,加入所取al(no3)3·9h2o,攪拌溶解,配成混合溶液a,并將混合溶液a置于50-80℃的水浴中加熱,直至三口燒瓶中的混合溶液a溫度不再變化;
將所取naoh置于容器中,加去離子水溶解,配制成摩爾濃度為0.8m的naoh溶液;然后,加入所取na2co3,攪拌溶解,配制成混合溶液b;
采用邊劇烈攪拌、邊逐滴滴加的方式,將上述混合溶液b全部加入到上述三口燒瓶中,與混合溶液a均勻混合;
然后,繼續(xù)攪拌24-72小時,再靜置陳化24-72小時,得到乳白色溶膠狀的前驅(qū)體;
第二步,鎂合金預(yù)處理步驟
取鎂/鎂合金坯材,依次用150#,400#,800#,1500#的水磨砂紙打磨試樣表面,以去除其表面氧化層,至坯材表面無明顯毛刺后,用有機溶劑洗凈,吹干,得到鎂/鎂合金基材備用;
第三步,水滑石涂層的制備
將乳白色溶膠狀的前驅(qū)體移入水熱反應(yīng)釜內(nèi),并將鎂/鎂合金基材埋入乳白色溶膠狀的前驅(qū)體中,將水熱反應(yīng)釜密封后,置于干燥箱中,在80-150℃下,保溫24-72小時以使水熱反應(yīng)完全;
然后,打開水熱反應(yīng)釜,取出鎂/鎂合金基材,用去離子水洗凈、吹干,得到具有水滑石涂層的鎂/鎂合金材料;
第四步,復(fù)合涂層的制備
按質(zhì)量比400-600:100-300:1200-1700:1-3的比例,分別稱取無水乙醇、硅烷偶聯(lián)劑、超純水和鈰鹽,備用;
其中,鈰鹽為水溶性鹽;
將所取無水乙醇倒入燒杯中,依次加入硅烷偶聯(lián)劑、超純水,攪拌0.5-3小時,配成混合溶液c;
上述混合溶液c中,硅烷偶聯(lián)劑的質(zhì)量分數(shù)為9.09%;
然后,加入所取的鈰鹽,繼續(xù)攪拌0.5-3小時,得到混合溶液d;
將上述具有水滑石涂層的鎂/鎂合金材料浸沒在混合溶液d液面下,置于烘箱中,在80-150℃下反應(yīng)1-4小時,然后,取出;
將鎂/鎂合金材料再放入烘箱中,在80-120℃下烘干2-6小時,即得。
將所制得的帶有硅烷-氧化鈰-水滑石復(fù)合涂層的鎂合金試樣裝入樣品袋中,封存?zhèn)溆谩?/p>
實施例2
基體材質(zhì)為鎂合金az91d,其余均同實施例1。
實施例3
基體材質(zhì)為純鎂,其余均同實施例1。
實施例4
基體材質(zhì)為mg-li-ca鎂合金,其余均同實施例1。
選擇實施例1作為代表實施例,對所獲得鎂合金涂層進行不同倍數(shù)的掃描電鏡(sem)觀察、能譜分析(eds)、x-射線衍射分析(xrd)、傅立葉紅外分析(ft-ir)、電化學(xué)測試分析以及在質(zhì)量百分比濃度為3.5%的nacl溶液中浸泡7天后的樣品掃描電鏡照片觀察,結(jié)果如圖1至圖9所示。
圖1為實施例1所制得的復(fù)合涂層的ft-ir譜圖。
如圖1所示,可以發(fā)現(xiàn)1382cm-1處的吸收峰與co32-上c-o單鍵不對稱伸縮振動相關(guān)。另外,在665cm-1和478cm-1附近可以檢測到水滑石中的al-o和mg-o的振動吸收峰,在1105cm-1附近出現(xiàn)si-o-si的振動吸收峰,在1275cm-1及472cm-1附近出現(xiàn)si-c的特征吸收峰,這說明硅烷成功涂覆在水滑石表面上。
圖2為實施例1所制得的復(fù)合涂層的sem照片(放大倍數(shù)為5000倍)和接觸角測試照片。
如圖2所示,可以看到硅烷覆蓋在ldh上方,呈塊狀分布,保護著水滑石,膜層表面的接觸角為151.5°,具有超疏水效果,說明硅烷膜的存在顯著提高了鎂合金材料的疏水性能。
圖3為實施例1所制得的復(fù)合涂層的eds圖。
如圖3所示,可以發(fā)現(xiàn)樣品表面元素mg含量最高,o含量次之,而且si的含量也比較高,說明硅烷膜覆蓋在了試樣表面。ce元素的出現(xiàn)說明了鈰鹽改性的成功。
圖4為實施例1所制得的帶有硅烷-氧化鈰-水滑石復(fù)合涂層的鎂合金試樣的縱截面sem照片(放大倍數(shù)為5000倍)。
如圖4所示,圖中中間部分為硅烷/鈰鹽改性az31鎂合金水滑石的復(fù)合涂層,從圖中可以看出,涂層較致密,復(fù)合涂層之間結(jié)合良好,沒有明顯的裂紋和點蝕坑,復(fù)合涂層的總厚度約為5-7μm。
圖5為實施例1中所制得的復(fù)合涂層的xps圖譜。如圖5-1所示,帶有硅烷-氧化鈰-水滑石復(fù)合涂層的鎂合金試樣的元素組成包括mg、c、o、si、ce;如圖5-2、圖5-3所示,帶有硅烷-氧化鈰-水滑石復(fù)合涂層的鎂合金試樣表面出現(xiàn)了聚硅氧烷及氧化鈰,三甲氧基硅烷水解之后形成的si-o鍵與水滑石表面的-oh會結(jié)合形成si-o-si網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),此外,si-o與o-ce之間是化學(xué)鍵合,界面結(jié)合良好。ceo2的存在,并起到了封孔作用,從而使復(fù)合膜層更加穩(wěn)定,其和聚硅氧烷發(fā)揮協(xié)同補充作用。
圖6為實施例1所制得的帶有硅烷-氧化鈰-水滑石復(fù)合涂層的鎂合金試樣的動電位極化曲線圖。如圖6所示,對比結(jié)果可以發(fā)現(xiàn),帶有硅烷-氧化鈰-水滑石復(fù)合涂層的鎂合金試樣相對于鎂合金基材,其自腐蝕電位上升,由-1463mv增加至-1352mv,而自腐蝕電流密度明顯降低,由2.82×10-5a/cm2降低至4.84×10-9a/cm2,下降了接近4個數(shù)量級,同時,破鈍電位上升明顯,結(jié)合圖4中的xps數(shù)據(jù),可以推斷ceo2的存在可以抑制涂層陽極發(fā)生極化反應(yīng),以上結(jié)果都說明硅烷/鈰鹽改性后的鎂合金涂層顯著提高了鎂合金的耐蝕性能。這里,硅烷溶液中鈰鹽的濃度對于改性后復(fù)合膜的耐蝕性能也有很大影響,硝酸鈰濃度太高,會加劇甲基三甲氧基硅烷的自縮聚,導(dǎo)致不利于成膜。
圖7為實施例1所制得的帶有硅烷-氧化鈰-水滑石復(fù)合涂層的鎂合金試樣的bode圖。
如圖7所示,可以看出,與鎂合金基體相比,帶有硅烷-氧化鈰-水滑石復(fù)合涂層的鎂合金試樣的阻抗明顯增大,說明復(fù)合膜層的存在有效提高了鎂合金基體的耐蝕性能,這與圖6中的tafel曲線結(jié)果是一致的。
圖8為實施例1所制得的帶有硅烷-氧化鈰-水滑石復(fù)合涂層的鎂合金試樣的電化學(xué)奈奎斯特(nyquist)圖與鎂合金基材的電化學(xué)奈奎斯特(nyquist)圖對比。
如圖8所示,可以看出,與鎂合金基體相比,帶有硅烷-氧化鈰-水滑石復(fù)合涂層的鎂合金試樣的容抗弧顯著變大,說明復(fù)合膜層的存在有效提高了鎂合金基體的耐蝕性能,這與圖6中的tafel曲線結(jié)果是一致的。
圖9為將實施例1所制得的帶有硅烷-氧化鈰-水滑石復(fù)合涂層的鎂合金試樣置于質(zhì)量百分比濃度為3.5%的氯化鈉溶液中浸泡7天后的sem照片(放大倍數(shù)為2000倍)。
如9所示,可以看出,帶有硅烷-氧化鈰-水滑石復(fù)合涂層的鎂合金試樣只是局部的水滑石薄膜暴露出來,但大部分硅烷-氧化鈰-水滑石復(fù)合涂層依舊完好無損,表明,所制得的硅烷-氧化鈰-水滑石復(fù)合涂層對鎂合金基體具有十分良好的耐腐蝕保護效果。