专利名称：一种不锈钢表面成膜制备方法
技术领域：
本发明属于金属材料表面处理领域，具体涉及不锈钢表面成膜技术，尤指一种用于SUS304不锈钢表面成膜技术的制备方法。
背景技术：
传统的金属材料表面处理技术，如铬酸盐钝化、磷酸盐转化等，存在严重的环保问题，例如六价铬具有很强的毒性、磷酸盐则是水体富营养化的元凶之一。随着环保呼声的高涨，迫切需要研究新型的表面处理工艺，有些科研人员在这领域也做了一些研究如；中国专利申请号00109334. 7本发明涉及一种用于奥氏体不锈钢表面钝化技术，采用强氧化性的酸溶液及稀土添加剂组成的钝化液以替代铬酸盐钝化液，与现有技术相比，实现无铬钝化过程，能使不锈钢经过钝化处理后，其耐蚀性能显著提高，这种不锈钢表面钝化成膜技术加工工艺相对复杂，膜层表面不够致密，长时间容易脱落；所采用的强氧化性的酸溶液，在表面处理过程中还是或多或少的会对环境造成二次污染。
发明内容
为了克服现有不锈钢表面成膜加工技术对环境存在严重的污染及成膜表面不够致密容易脱落问题，本发明的目的在于提供一种不锈钢表面成膜技术的制备方法，它不仅对环境无污染，而且所形成的保护膜层非常致密。为了实现上述发明目的，本发明采取了以下方法加工不锈钢表面成膜；一种不锈钢表面成膜制备方法，该膜为硅烷偶联剂成膜，能有效提高基体的防腐性能，该成膜方法包括以下步骤(1)取二-[3-三乙氧基硅丙基]四硫化物硅烷偶联剂、无水乙醇、去离子水按体积比2 5 80 92 3 18配制硅烷溶液，用醋酸调节pH至3 5，30 45°C恒温水解 40 50h后再加入硝酸铈溶液搅拌均勻。(2)在基体表面经过打磨好之后置于干燥器中8 30h，50 80°C超声除油8 20min，以后依次用大量自来水和去离子水冲洗，直至水在电极表面能平铺。(3)直接将电极浸泡在硅烷溶液中，沉积一段时间后在100 110°C下固化至少 0.证，完成浸涂成膜。(4)通过稳压源实现电沉积成膜，在设置的电位下将电极电沉积一段时间后取出， 用高压N2吹去吸附在电极表面过量的硅烷溶液。沉积完之后在100 110°C下固化至少 0. 5ho另外所述的基体是SUS304不锈钢，沉积时间为10秒至600秒之间。由于采用了上述技术方案，其中金属表面硅烷化处理所用试剂合成简单且对环境友好，是一种理想的表面防护处理技术。该技术利用硅烷试剂与金属(Me)表面结合及自身交联在金属表面形成一层致密的保护膜，从而大幅度提高金属的耐蚀性。基于自组装技术， 直接在不锈钢(主要针对SUS304)基体表面硅烷化电化学沉积，形成能够控制的有序分子
3膜，以满足不同用途不锈钢材料的各项性能(如抗蚀性能、耐磨性能、色差度等)，最重要的是从源头上杜绝了污染问题。
具体实施例方式实施例1 硅烷溶液的配制二-[3-三乙氧基硅丙基]四硫化物硅烷偶联剂、无水乙醇、去离子水按体积比4 90.5 5.5配好，电磁搅拌均勻，用醋酸调节pH至4.5，在36°C下恒温水解48h。水解充分以后，再加入硝酸铈溶液搅拌均勻。基体准备SUS304电极经过打磨好之后置于干燥器中Mh，60°C超声除油lOmin， 以后依次用大量自来水和去离子水冲洗，直至水在电极表面能平铺，表明已经清洗干净。浸涂成膜制备直接将电极浸泡在硅烷溶液中，沉积时间为200秒，沉积完之后用高压多次吹去吸附在电极表面过量的硅烷溶液，然后在100°C下固化0.他。实施例2:硅烷溶液的配制二-[3-三乙氧基硅丙基]四硫化物硅烷偶联剂、无水乙醇、去离子水按体积比3 91 6配好，电磁搅拌均勻，用醋酸调节pH至4.7，在40°C下恒温水解 50h。水解充分以后，再加入硝酸铈溶液搅拌均勻。基体准备SUS304电极经过打磨好之后置于干燥器中18h，70°C超声除油15min， 以后依次用大量自来水和去离子水冲洗，直至水在电极表面能平铺，表明已经清洗干净。电沉积成膜制备通过稳压源实现，在设置的电位下将电极电沉积500秒后取出， 用高压N2吹去吸附在电极表面过量的硅烷溶液。沉积完之后均在105°C下固化lh。实施例3 硅烷溶液的配制二-[3-三乙氧基硅丙基]四硫化物硅烷偶联剂、无水乙醇、去离子水按体积比2 90 8配好，电磁搅拌均勻，用醋酸调节pH至4.4，在45°C下恒温水解 44h。水解充分以后，再加入硝酸铈溶液搅拌均勻。基体准备SUS304电极经过打磨好之后置于干燥器中20h，75°C超声除油8min，以后依次用大量自来水和去离子水冲洗，直至水在电极表面能平铺，表明已经清洗干净。浸涂成膜制备直接将电极浸泡在硅烷溶液中，沉积时间为300秒，沉积完之后沉积完之后用高压多次吹去吸附在电极表面过量的硅烷溶液，然在110°c下固化1.证。实施例4 硅烷溶液的配制二-[3-三乙氧基硅丙基]四硫化物硅烷偶联剂、无水乙醇、去离子水按体积比3. 5 88 8. 5，电磁搅拌均勻，用醋酸调节pH至4.9，在40°C下恒温水解 45h。水解充分以后，再加入硝酸铈溶液搅拌均勻。基体准备SUS304电极经过打磨好之后置于干燥器中Mh，65°C超声除油20min， 以后依次用大量自来水和去离子水冲洗，直至水在电极表面能平铺，表明已经清洗干净。电沉积成膜制备通过稳压源实现，在设置的电位下将电极电沉积500秒后取出， 用高压N2吹去吸附在电极表面过量的硅烷溶液。沉积完之后均在100°C下固化池。以上对本发明所提供的一种不锈钢表面成膜制备方法，并进行了介绍，本文中应用了具体的实施例对本发明的配方及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用以帮助理解本发明的核心思想，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式
及应用范围上均会有改变之处，综上所述本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
权利要求
1.一种不锈钢表面成膜制备方法，该膜为硅烷偶联剂成膜，能有效提高基体的防腐性能，其特征在于该成膜方法包括以下步骤(1)取二-[3-三乙氧基硅丙基]四硫化物硅烷偶联剂、无水乙醇、去离子水按体积比 2 5 80 92 3 18配制硅烷溶液，用醋酸调节pH至3 5，30 45°C恒温水解 40 50h后再加入硝酸铈溶液搅拌均勻。(2)在基体表面经过打磨好之后置于干燥器中8 30h，50 80°C超声除油8 20min， 以后依次用大量自来水和去离子水冲洗，直至水在电极表面能平铺。(3)直接将电极浸泡在硅烷溶液中，沉积一段时间后在100 110°C下固化至少0.5h， 完成浸涂成膜。(4)通过稳压源实现电沉积成膜，在设置的电位下将电极电沉积一段时间后取出，用高压N2吹去吸附在电极表面过量的硅烷溶液。沉积完之后在100 110°C下固化至少0. 5h。
2.根据权利要求1所述的不锈钢表面成膜制备方法，其特征在于所述的沉积时间为 10秒至600秒。
3.根据权利要求1所述的不锈钢表面成膜制备方法，其特征在于所述的基体是 SUS304不锈钢。
全文摘要
一种不锈钢表面成膜制备方法，该膜为硅烷偶联剂成膜，有效提高基体的防腐性能；首先取二-[3-三乙氧基硅丙基]四硫化物硅烷偶联剂、无水乙醇、去离子水按体积比2～5∶80～92∶3～18配制硅烷溶液，用醋酸调节pH至3～5，30～45℃恒温水解40～50h后再加入硝酸铈溶液搅拌均匀。SUS304基体表面经过打磨好之后置于干燥器中8～30h，50～80℃超声除油8～20min，以后依次用大量自来水和去离子水冲洗，直至水在电极表面能平铺。直接将电极浸泡在硅烷溶液中，沉积一段时间后在100～110℃下固化至少0.5h，完成浸涂成膜。通过稳压源实现电沉积成膜，在设置的电位下将电极电沉积一段时间后取出，用高压N2吹去吸附在电极表面过量的硅烷溶液。沉积完之后在100～110℃下固化至少0.5h。
文档编号C25D9/02GK102242386SQ20111016618
公开日2011年11月16日 申请日期2011年6月20日 优先权日2011年6月20日
发明者卢坚武 申请人:卢坚武