制备铁元素掺杂钛基纳米耐蚀薄膜的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113913795A(43)申请公布日2022.01.11(21)申请号202111181793.8(22)申请日2021.10.11(71)申请人成都先进金属材料产业技术研究院股份有限公司地址610306四川省成都市中国（四川）自由贸易试验区成都市青白江区城厢镇香岛大道1509号（铁路港大厦A区13楼A1301-1311、1319室）(72)发明人李文靓彭穗辛亚男(74)专利代理机构成都虹桥专利事务所(普通合伙)51124代理人刘扬(51)Int.Cl.C23C18/12(2006.01)权利要求书1页说明书5页(54)发明名称制备铁元素掺杂钛基纳米耐蚀薄膜的方法(57)摘要本发明涉及纳米钛基薄膜制备领域，尤其是一种产品价格相对低廉、性能好，同时生产工艺简单和环境友好的制备铁元素掺杂钛基纳米耐蚀薄膜的方法，包括如下步骤：a、铁元素掺杂钛基水溶胶的制备；b、基板的处理：基板为不锈钢或碳钢或铝合金，将基板用水砂纸打磨后置于丙酮、无水乙醇和去离子水分别超声处理，随后通过干燥箱干燥；c、镀膜：使用铁元素掺杂钛基水溶胶对基板进行镀膜，镀膜2‑4次，其中，每镀一层膜均烘干处理后再进行下一次镀膜；d、热处理：将镀好的钢材置于炉内高温煅烧，煅烧温度范围为300‑900℃，随后完成制备。本发明尤其适用于铁元素掺杂钛基纳米耐蚀薄膜制备工艺之中。CN113913795ACN113913795A权利要求书1/1页1.制备铁元素掺杂钛基纳米耐蚀薄膜的方法，其特征在于，包括如下步骤：a、铁元素掺杂钛基水溶胶的制备：首先将TiOSO4固体分散于去离子水中配置成溶液备用，将尿素或NaOH或NaCO3或氨水分解到去离子水中配置成2.5‑5.5mol/L的沉淀剂溶液备用，将硝酸铁Fe(NO3)3配置为0.1‑0.2mol/l的Fe(NO3)3溶液备用，具体制备步骤为：以350‑550r/min转速搅拌TiOSO4溶液，将沉淀剂溶液逐滴加入到TiOSO4溶液内发生共沉淀反应，并调节pH值于6‑7时出现白色沉淀，继续搅拌待反应彻底后，将白色沉淀过滤并分别用无水乙2‑醇和去离子水清洗，直到用BaCl2溶液检测不到SO4为止，再将所得白色沉淀分散于去离子水中得到浓度0.2‑0.4mol/l的悬浮溶液并进行搅拌，随后以稀硝酸为络合剂添加到悬浮溶液中并不断搅拌，室温下加热至80℃‑100℃并维持2h‑4h后，加入0.1‑0.2mol/l的Fe(NO3)3溶液到悬浮溶液中并形成质量分数范围为1‑3％的溶液，随后进行静置陈化反应，最终得到铁元素掺杂钛基水溶胶；b、基板的处理：基板为不锈钢或碳钢或铝合金，将基板用水砂纸打磨后置于丙酮、无水乙醇和去离子水分别超声处理，随后通过干燥箱干燥；c、镀膜：使用铁元素掺杂钛基水溶胶对基板进行镀膜，镀膜2‑4次，其中，每镀一层膜均烘干处理后再进行下一次镀膜；d、热处理：将镀好的钢材置于炉内高温煅烧，煅烧温度范围为300‑900℃，随后完成制备。2.如权利要求1所述的制备铁元素掺杂钛基纳米耐蚀薄膜的方法，其特征在于：步骤a中，TiOSO4固体分散于去离子水中配置成的溶液的溶液浓度为0.2mol/L。3.如权利要求1所述的制备铁元素掺杂钛基纳米耐蚀薄膜的方法，其特征在于：步骤a中，BaCl2溶液的质量分数为4％。4.如权利要求1所述的制备铁元素掺杂钛基纳米耐蚀薄膜的方法，其特征在于：步骤a中，选用25％氨水分解到去离子水中配置成2.5‑5.5mol/L的沉淀剂溶液备用。5.如权利要求1、2、3或4所述的制备铁元素掺杂钛基纳米耐蚀薄膜的方法，其特征在于：步骤a中，调节pH值于6‑7时出现白色沉淀后，继续搅拌30min待反应彻底。6.如权利要求1、2、3或4所述的制备铁元素掺杂钛基纳米耐蚀薄膜的方法，其特征在于：步骤a中，以稀硝酸为络合剂添加到悬浮溶液中并不断搅拌时长为30min。7.如权利要求1、2、3或4所述的制备铁元素掺杂钛基纳米耐蚀薄膜的方法，其特征在于：步骤a中，静置陈化反应时长为12h。8.如权利要求1、2、3或4所述的制备铁元素掺杂钛基纳米耐蚀薄膜的方法，其特征在于：步骤c中，镀膜方式为先浸渍后提拉的浸渍提拉法。9.如权利要求1、2、3或4所述的制备铁元素掺杂钛基纳米耐蚀薄膜的方法，其特征在于：步骤c中浸渍提拉法的提拉步骤时，以1‑2mm/s速度对钢材进行提拉镀膜。10.如权利要求1、2、3或4所述的制备铁元素掺杂钛基纳米耐蚀薄膜的方法，其特征在于：镀好的钢材置于马弗炉内高温煅烧。2CN113913795A说明书1/5页制备铁元素掺杂钛基纳米耐蚀薄膜的方法技术领域[0001]本发明涉及纳米钛基薄膜制备领域，尤其是一种制备铁元素掺杂钛基纳米耐蚀薄膜的方法。背景技