一种镁锂合金微弧氧化膜表面LDH/ZIF-8复合防护膜及其制备方法和应用

本发明属于金属表面防护，具体涉及一种镁锂合金微弧氧化膜表面ldh/zif-8复合防护膜及其制备方法和应用。

背景技术：

1、镁锂合金作为最轻的结构金属在汽车、航空航天等领域被广泛青睐，但由于其耐蚀性差限制了其工业应用。微弧氧化技术由于电解液绿色环保，生成的膜层具有优异的耐蚀性和与基体良好的结合力而被广泛关注。但由于微弧氧化过程中的高压放电以及气体的逸出，造成膜层表面出现孔洞和裂纹。腐蚀液会通过孔洞和裂纹渗透到基体从而使基体发生腐蚀，微弧氧化膜层无法对基体进行长周期的保护。因此开发一种后处理技术来对镁锂合金微弧氧化膜层的表面进行封孔处理是必要的。

2、目前，主要通过在镁锂合金微弧氧化膜层表面制备层状双氢氧化物(ldhs)来对其表面进行封孔处理，但mao-ldh复合膜稳定性较差，且致密性仍有待提高，另有在mao膜层表面制备ldh和mofs的复合膜层以提高合金表面防护膜的综合总能，但该方法通常是先在mao膜层表面制备ldh膜层，再将复合膜层浸泡在mof的溶液中，从而在ldh表面生长出mof膜层。这种方法的缺点是步骤繁琐，多次反应不利于工业应用。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决目前镁锂合金微弧氧化膜层表面复合膜稳定性和致密性差的技术问题，而提供一种镁锂合金微弧氧化膜表面ldh/zif-8复合防护膜及其制备方法和应用。

2、本发明的技术方案如下：

3、本发明的目的之一在于提供一种镁锂合金微弧氧化膜表面ldh/zif-8复合防护膜的制备方法，所述方法按以下步骤进行：

4、将六水合硝酸锌、九水合硝酸铝、2-甲基咪唑和水混合磁力搅拌，然后调节ph至碱性，接着置于带聚四氟乙烯内衬的反应釜中，加入带有微弧氧化膜的镁锂合金样品，水热反应，冷却后洗涤、干燥，得到mao-ldh/zif-8复合防护膜。

5、进一步限定，六水合硝酸锌、九水合硝酸铝和2-甲基咪唑的摩尔比为(1-2)：1：(70-80)。

6、进一步限定，2-甲基咪唑和水的摩尔比为1：(1.5-2)。

7、进一步限定，磁力搅拌8-12min。

8、进一步限定，调节ph至10-10.5。

9、进一步限定，镁锂合金样品表面微弧氧化膜的制备：先对镁锂合金样品进行表面处理，然后将其作为阳极，不锈钢水槽作为阴极，采用恒流法在电解液中进行微弧氧化。

10、更进一步限定，表面处理具体是先用碳化硅砂纸进行打磨，然后依次用丙酮和乙醇进行超声处理。

11、更进一步限定，电解液组成：8-12g/lna2sio3、4-6g/lnaf和1-3g/lnaoh。

12、进一步限定，水热反应的温度为60-80℃，时间为10-14h。

13、本发明的目的之二在于提供一种按上述方法制得的mao-ldh/zif-8复合防护膜。

14、本发明的目的之三在于提供一种按上述方法制得的mao-ldh/zif-8复合防护膜在金属表面防护中的应用。

15、本发明与现有技术相比，优势在于：

16、(1)本发明提供了一种一步法在镁锂合金微弧氧化膜层表面制备ldh/zif-8复合膜层的方法，充分发挥复合膜层离子交换能力和稳定性的协同作用，在mao膜层表面构建了一个牢固的物理屏障层，从而有效的增强了在长周期腐蚀环境下膜层对基体的保护能力。

17、针对现行的镁锂合金微弧氧化膜层的封孔处理主要手段存在这膜层致密性不佳，稳定性差，生产工艺复杂，与膜层结合力不好等诸多问题。

18、(2)本发明利用ldh膜层和zif-8的亲和力，在水热过程中以优先生长的ldh为牺牲层，来获得ldh/zif-8的复合膜层，既达到了密封mao膜层缺陷的目的，又增强了整体膜层的稳定性和致密性，同时与膜层结合力优异。

19、(3)本发明的方法极大的缩减了制备的操作步骤，操作方便，环境友好，是一种绿色、高效、安全的镁锂合金微弧氧化封孔工艺。提高了工业实用性。

技术特征：

1.一种镁锂合金微弧氧化膜表面ldh/zif-8复合防护膜的制备方法，其特征在于，所述方法：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，六水合硝酸锌、九水合硝酸铝和2-甲基咪唑的摩尔比为(1-2)：1：(70-80)。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，2-甲基咪唑和水的摩尔比为1：(1.5-2)。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，磁力搅拌8-12min。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，调节ph至10-10.5。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，镁锂合金样品表面微弧氧化膜的制备：先对镁锂合金样品进行表面处理，然后将其作为阳极，不锈钢水槽作为阴极，采用恒流法在电解液中进行微弧氧化。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，电解液组成：8-12g/lna2sio3、4-6g/lnaf和1-3g/lnaoh。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，水热反应的温度为60-80℃，时间为10-14h。

9.权利要求1-8任一项所述的方法制得的mao-ldh/zif-8复合防护膜。

10.权利要求1-8任一项所述的方法制得的mao-ldh/zif-8复合防护膜在金属表面防护中的应用。

技术总结一种镁锂合金微弧氧化膜表面LDH/ZIF‑8复合防护膜及其制备方法和应用。本发明属于金属表面防护技术领域。本发明的目的是为了解决目前镁锂合金微弧氧化膜层表面复合膜稳定性和致密性差以及制备工艺复杂的技术问题。本发明的方法：将六水合硝酸锌、九水合硝酸铝、2‑甲基咪唑和水混合磁力搅拌，然后调节pH至碱性，接着加入带有微弧氧化膜的镁锂合金样品水热反应，得到复合防护膜。本发明提供了一种一步法在镁锂合金微弧氧化膜层表面制备LDH/ZIF‑8复合膜层的方法，有效的增强了在长周期腐蚀环境下膜层对基体的保护能力。本发明的方法极大的缩减了制备的操作步骤，操作方便，提高了工业实用性。技术研发人员：巫瑞智,靳思远,马晓春,周杰,于哲,王桂香,侯乐干受保护的技术使用者：哈尔滨工程大学技术研发日：技术公布日：2024/10/10