高强耐蚀汽车结构件用铝合金材料及其制备方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115896554A(43)申请公布日2023.04.04(21)申请号202211258851.7B22F1/054(2022.01)(22)申请日2022.10.14C25D11/16(2006.01)D01D5/00(2006.01)(71)申请人山东创新金属科技有限公司地址256200山东省滨州市邹平市经济技术开发区月河六路中段申请人山东创新合金研究院有限公司(72)发明人崔立新赵晓光吴胜利高尚辉焦培勇崔雷吕涛辛文侠杨国强成凯李明王志伟许英杰朱望凯赵方通(74)专利代理机构苏州吴韵知识产权代理事务所(普通合伙)32364专利代理师王莉(51)Int.Cl.C22C21/02(2006.01)权利要求书2页说明书9页(54)发明名称高强耐蚀汽车结构件用铝合金材料及其制备方法(57)摘要本发明提供了高强耐蚀汽车结构件用铝合金材料及其制备方法。以预处理后的石墨烯掺杂铝合金基材，表面覆碳纳米管薄膜，经微弧氧化表面处理，获得碳纳米管/陶瓷层耐腐蚀表面。制备步骤如下：将铝合金基材熔融，加入石墨烯，搅拌均匀后冷却固化获得铝合金板材；以铝合金板材作为接收板，采用静电纺丝在其表面覆碳纳米管薄膜；干燥；放入电解槽中进行微弧氧化处理，电解槽兼做电极，即得。本发明解决了直接将碳纳米管分散在电解液中导致碳纳米管团聚，分散不均匀，从而使耐腐蚀层的耐腐蚀效果也不均匀的问题，同时碳纳米管可以在一定程度上堵塞微弧氧化过程中产生的微孔，从而提高微弧氧化层的硬度、耐蚀性以及耐磨性。CN115896554ACN115896554A权利要求书1/2页1.高强耐蚀汽车结构件用铝合金材料，采用微弧氧化表面处理技术制备耐腐蚀表面，其特征在于，以预处理后的石墨烯掺杂铝合金基材，表面覆碳纳米管薄膜，经微弧氧化表面处理，获得碳纳米管/陶瓷层耐腐蚀表面；所述铝合金基材成分构成：Si5.12％Zn3.24％Mg2.25％Fe0.51％Al余量；所述碳纳米管薄膜厚度为0.1‑0.2μm。2.根据权利要求1所述的高强耐蚀汽车结构件用铝合金材料，其特征在于，所述预处理后的石墨烯粒径大小为0.1‑0.5μm，厚度为0.5‑3.5nm。3.根据权利要求1所述的高强耐蚀汽车结构件用铝合金材料，其特征在于，所述预处理后的石墨烯的预处理方法为：将石墨烯加入到含有20wt.％的硅烷偶联剂KH‑550，72wt.％的无水乙醇和8wt.％的去离子水溶液中，石墨烯与溶液的质量分数比为1:100，超声处理30min，从而得到分散均匀的悬浮液；将悬浮液加热至78℃，连续磁力搅拌回流4h，待反应结束后，用去离子水和无水乙醇反复洗涤，干燥，在玛瑙研钵中充分研磨即可得预处理后的石墨烯。4.根据权利要求1所述的高强耐蚀汽车结构件用铝合金材料，其特征在于，所述预处理后的石墨烯与铝合金基材的质量比为(0.1‑1):100。5.根据权利要求1所述的高强耐蚀汽车结构件用铝合金材料，其特征在于，所述碳纳米管薄膜的制备方法为：(1)将0.8g聚丙烯腈加入到9.2gN,N‑二甲基甲酰胺溶剂中，常温下磁力搅拌10h，得到聚丙烯腈溶液；(2)在聚丙烯腈纺丝溶液中加入碳纳米管，并经超声分散处理2h，获得静电纺丝液；(3)将静电纺丝液注入静电纺丝装置中，进行纺丝获得纺丝薄膜。6.根据权利要求4所述的高强耐蚀汽车结构件用铝合金材料，其特征在于，所述碳纳米管的直径为50‑100nm，长径比为100‑300；所述碳纳米管与聚丙烯腈的质量比为(1‑2):100。7.根据权利要求4所述的高强耐蚀汽车结构件用铝合金材料，其特征在于，所述静电纺丝条件为：接收器与针头距离为20cm，纺丝电压为15kV，纺丝液的流速为1mL/h，温度为25℃。8.根据权利要求1所述的高强耐蚀汽车结构件用铝合金材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：将铝合金基材熔融，加入石墨烯，搅拌均匀后冷却固化获得铝合金板材；步骤2：以铝合金板材作为接收板，采用静电纺丝在其表面覆碳纳米管薄膜；步骤3：覆好后，进行干燥；步骤4：放入电解槽中进行微弧氧化处理3.5h，电解槽兼做电极，即得高强耐蚀汽车结构件用铝合金材料。9.根据权利要求8所述的高强耐蚀汽车结构件用铝合金材料的制备方法，其特征在于，2CN115896554A权利要求书2/2页所述微弧氧化电解液为10g/LNaSiO3+7g/LKF+7g/LKOH水溶液。10.根据权利要求8所述的高强耐蚀汽车结构件用铝合金材料的制备方法，其特征在于，所述微弧氧化参数为：恒压450‑600V、频率1000Hz、占空比6％。3CN115896554A说明书1/9页高强耐蚀汽车结构件用铝合金材料及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及铝合金材料技术领域，具体涉及高强耐蚀汽