试验的金属工件表面膜层进行观察，并与原始状态的膜层形貌进行比较，评判膜层的磨损、划伤及腐蚀情况。
[0027]检验结果:先后经历磨损试验和腐蚀试验以及先后经历划伤试验和腐蚀试验的金属工件表面膜层与原始状态的膜层进行形貌比较，发现基本无磨损、划伤、腐蚀的痕迹，证实成功制备了耐磨损、耐划伤、耐腐蚀的金属表面膜层。
[0028]实施例2:
一种耐磨损、耐划伤、耐腐蚀的AZ61镁合金表面膜层的制备方法，具体步骤如下:
①沸腾稀土盐溶液处理:将清洁的AZ61镁合金工件浸没于装有浓度为0.0005摩尔/升的沸腾硝酸镧稀土盐溶液的带盖玻璃容器中，密封沸腾处理60分钟，然后取出工件，用纯水冲洗、压缩空气吹干；
②自组装修饰处理:将步骤①处理后的工件在浓度为2克/升的30°C壳聚糖溶液中浸泡处理30分钟，取出后用纯水冲洗;再将工件在20°C的浓度为8克/升的聚甲基丙烯酸溶液、纯水、浓度为4克/升的聚乙稀亚胺溶液、纯水中分别浸泡25分钟、4秒钟、25分钟、4秒钟并重复此交替浸泡过程8次；
③化学浴沉积处理:将步骤②处理后的工件分别在30°C的浓度为30克/升的硝酸钙溶液和浓度为20克/升的碳酸钠溶液中各浸泡1分钟，取出后用纯水冲洗；
④固化处理:将步骤③处理后的工件放入50°C的烘箱中烘干5个小时，即得耐磨损、耐划伤、耐腐蚀的AZ61镁合金表面膜层。
[0029]检验结果:先后经历磨损试验和腐蚀试验以及先后经历划伤试验和腐蚀试验的金属工件表面膜层与原始状态的膜层进行形貌比较，发现基本无磨损、划伤、腐蚀的痕迹，证实成功制备了耐磨损、耐划伤、耐腐蚀的金属表面膜层。
[0030]实施例3:
一种耐磨损、耐划伤、耐腐蚀的纯铜表面膜层的制备方法，具体步骤如下:
①沸腾稀土盐溶液处理:将清洁的纯铜工件浸没于装有浓度为0.0015摩尔/升的沸腾硝酸钕稀土盐溶液的带盖玻璃容器中，密封沸腾处理20分钟，然后取出工件，用纯水冲洗、压缩空气吹干；
②自组装修饰处理:将步骤①处理后的工件在浓度为5克/升的50°C壳聚糖溶液中浸泡处理10分钟，取出后用纯水冲洗;再将工件在40°C的浓度为10克/升的聚甲基丙烯酸溶液、纯水、浓度为6克/升的聚乙烯亚胺溶液、纯水中分别浸泡20分钟、3秒钟、20分钟、3秒钟并重复此交替浸泡过程5次；
③化学浴沉积处理:将步骤②处理后的工件分别在50°C的浓度为15克/升的硝酸钙溶液和浓度为1克/升的碳酸钠溶液中各浸泡30分钟，取出后用纯水冲洗；
④固化处理:将步骤③处理后的工件放入80°C的烘箱中烘干2个小时，即得耐磨损、耐划伤、耐腐蚀的纯铜工件表面膜层。
[0031]检验结果:先后经历磨损试验和腐蚀试验以及先后经历划伤试验和腐蚀试验的金属工件表面膜层与原始状态的膜层进行形貌比较，发现基本无磨损、划伤、腐蚀的痕迹，证实成功制备了耐磨损、耐划伤、耐腐蚀的金属表面膜层。
[0032]实施例4:
一种耐磨损、耐划伤、耐腐蚀的纯钛表面膜层的制备方法，具体步骤如下:
①沸腾稀土盐溶液处理:将清洁的纯钛工件浸没于装有浓度为0.0010摩尔/升的沸腾硝酸钐稀土盐溶液的带盖玻璃容器中，密封沸腾处理45分钟，然后取出工件，用纯水冲洗、压缩空气吹干；
②自组装修饰处理:将步骤①处理后的工件在浓度为4克/升的40°C壳聚糖溶液中浸泡处理15分钟，取出后用纯水冲洗;再将工件在30°C的浓度为7克/升的聚甲基丙烯酸溶液、纯水、浓度为5克/升的聚乙稀亚胺溶液、纯水中分别浸泡25分钟、4秒钟、25分钟、4秒钟并重复此交替浸泡过程6次；
③化学浴沉积处理:将步骤②处理后的工件分别在40°C的浓度为20克/升的硝酸钙溶液和浓度为15克/升的碳酸钠溶液中各浸泡15分钟，取出后用纯水冲洗；
④固化处理:将步骤③处理后的工件放入70°C的烘箱中烘干3个小时，即得耐磨损、耐划伤、耐腐蚀的纯钛工件表面膜层。
[0033]检验结果:先后经历磨损试验和腐蚀试验以及先后经历划伤试验和腐蚀试验的金属工件表面膜层与原始状态的膜层进行形貌比较，发现基本无磨损、划伤、腐蚀的痕迹，证实成功制备了耐磨损、耐划伤、耐腐蚀的金属表面膜层。
[0034]以上实施例以2024铝合金、AZ61镁合金、纯铜、纯钛为处理对象，需要说明的是本发明同样适用于铝、镁、铜、钛的其他金属及合金以及铁、镍、锌等金属及其合金。
[0035]最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，其他依据本发明技术方案进行的修改或者等同替换，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
【主权项】
1.一种耐磨损、耐划伤、耐腐蚀的金属表面膜层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤: ①沸腾稀土盐溶液处理:将清洁的金属工件浸没于装有沸腾稀土盐溶液的带盖玻璃容器中，密封沸腾处理20?60分钟，然后取出金属工件，用纯水冲洗、压缩空气吹干； 所述稀土盐的种类为镧、钐、铈或钕的硝酸盐； 所述稀土盐溶液的浓度为0.0005-0.0015摩尔/升； 所述稀土盐溶液体积与金属工件面积的比例为100升:I平方米。 ②自组装修饰处理:将步骤①处理后的金属工件在30?50°C的壳聚糖溶液中浸泡处理10-30分钟，取出后用纯水冲洗;再将工件在20?40°C的聚甲基丙烯酸溶液、纯水、聚乙烯亚胺溶液、纯水中分别浸泡20?30分钟、3?5秒钟、20?30分钟、3?5秒钟并重复此交替浸泡过程5?10次； 所述壳聚糖溶液的浓度为2?5克/升； 所述聚甲基丙烯酸溶液的浓度为6?10克/升； 所述聚乙烯亚胺溶液的浓度为3~6克/升； 所述壳聚糖溶液、聚甲基丙烯酸溶液和聚乙烯亚胺溶液的体积与金属工件面积的比例均为50升:I平方米。 ③化学浴沉积处理:将步骤②处理后的金属工件分别在30?50°C的硝酸钙溶液和碳酸钠溶液中各浸泡1?30分钟，取出后用纯水冲洗； 所述硝酸钙溶液的浓度为15?30克/升； 所述碳酸钠溶液的浓度为10?20克/升； 所述硝酸钙溶液和碳酸钠溶液的体积与金属工件面积的比例均为50升:I平方米。 ④固化处理:将步骤③处理后的金属工件放入50?80°C的烘箱中烘干2?5个小时，即得耐磨损、耐划伤、耐腐蚀的金属表面膜层。2.根据权利要求1所述的一种耐磨损、耐划伤、耐腐蚀的金属表面膜层的制备方法，其特征在于，所述金属为铝、镁、铜、钛、铁、镍或锌的金属及其合金。
【专利摘要】本发明提供一种耐磨损、耐划伤、耐腐蚀的金属表面膜层的制备方法，具体为首先将工件在沸腾的稀土盐溶液中处理，然后将工件进行自组装修饰处理，再将工件进行化学浴沉积处理，最后将工件进行固化处理，即得耐磨损、耐划伤、耐腐蚀的金属表面膜层。本发明制备的金属表面膜呈现精细的微纳结构，具有优异的耐磨损、耐划伤、耐腐蚀能力。本发明方法适用于铝、镁、铜、钛、铁、镍、锌金属及其合金等多种金属材料的表面处理。本发明方法具有工艺简单、操作方便、无需专用仪器设备、易于大规模工业化处理等特点。
【IPC分类】B05D7/14, C23C18/12
【公开号】CN105568262
【申请号】CN201510998106
【发明人】雷惊雷, 李凌杰, 许雯婷, 刘洋, 江城, 潘复生
【申请人】重庆大学
【公开日】2016年5月11日
【申请日】2015年12月28日