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一種金屬表面抗腐蝕/散熱/電磁屏蔽復合涂層制備方法與流程

文檔序(xu)號:11126743閱讀(du):768來源:國知局
一種金屬表面抗腐蝕/散熱/電磁屏蔽復合涂層制備方法與制造工藝

本發明屬于金屬表面抗(kang)腐(fu)蝕/散(san)熱(re)/電(dian)磁屏(ping)蔽復(fu)合涂層制備(bei)方法技術領域,具(ju)體涉及一種金屬表面抗(kang)腐(fu)蝕/散(san)熱(re)/電(dian)磁屏(ping)蔽復(fu)合涂層制備(bei)方法。



背景技術:

海洋(yang)氣候環境中使用的(de)功(gong)率(lv)(lv)元(yuan)器(qi)件殼(ke)(ke)體在(zai)服役(yi)過程中,要求具(ju)有優(you)異抗腐蝕性(xing)能(neng)(neng)的(de)同時,還需要優(you)異的(de)散(san)熱(re)(傳導和輻(fu)射(she))性(xing)能(neng)(neng)和高導電(dian)性(xing)能(neng)(neng)(電(dian)磁(ci)屏蔽)等。但功(gong)率(lv)(lv)元(yuan)器(qi)件金(jin)(jin)屬(鋁(lv)、鎂(mei)、鈦合(he)金(jin)(jin)及其復合(he)材料)耐腐蝕性(xing)能(neng)(neng)遠不能(neng)(neng)滿足服役(yi)條(tiao)件;同時,元(yuan)器(qi)件金(jin)(jin)屬殼(ke)(ke)體的(de)單一(yi)傳導散(san)熱(re)方(fang)式效率(lv)(lv)極(ji)為(wei)有限,而金(jin)(jin)屬殼(ke)(ke)體(如鋁(lv)、鎂(mei)、鈦合(he)金(jin)(jin))的(de)輻(fu)射(she)散(san)熱(re)能(neng)(neng)力(li)很低,其發射(she)率(lv)(lv)值(zhi)僅(jin)為(wei)0.1左右;所以強(qiang)化殼(ke)(ke)體輻(fu)射(she)能(neng)(neng)力(li)、提高散(san)熱(re)效率(lv)(lv)也是一(yi)直備受關注(zhu)的(de)問題。

功率(lv)元器件(jian)金屬殼(ke)體(ti)散熱效率(lv)也受表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)潤濕(shi)角影響:在(zai)低接觸角條件(jian)下(xia),水在(zai)散熱裝置表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)會(hui)(hui)(hui)鋪(pu)展成一層水膜,這(zhe)(zhe)會(hui)(hui)(hui)嚴重阻礙熱量的傳導(dao)與(yu)輻射;相反,在(zai)高(gao)接觸角條件(jian)下(xia),水不會(hui)(hui)(hui)在(zai)金屬殼(ke)體(ti)表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)停留,并(bing)且在(zai)滑(hua)落過程中(zhong)會(hui)(hui)(hui)帶走表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)部分(fen)熱量,這(zhe)(zhe)將提高(gao)散熱裝置的效率(lv)。同時,高(gao)潤濕(shi)角表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)也具有優異的耐(nai)腐蝕性能(neng)。

近年來,微(wei)弧氧化(hua)(hua)技(ji)術(shu)被(bei)廣(guang)泛應(ying)用于提(ti)高金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(如鋁、鎂、鈦合(he)(he)金(jin)(jin)及其(qi)復合(he)(he)材料)耐腐蝕性(xing)能。同(tong)時,微(wei)弧氧化(hua)(hua)法制備(bei)的氧化(hua)(hua)物(wu)涂層(ceng)具(ju)有(you)良好的傳導(dao)和輻(fu)射性(xing)能,強化(hua)(hua)合(he)(he)金(jin)(jin)的散(san)熱效率(lv)。但微(wei)弧氧化(hua)(hua)涂層(ceng)具(ju)有(you)絕緣性(xing)及親水(shui)性(xing)能,而(er)功(gong)率(lv)元(yuan)器(qi)件,特別是(shi)在(zai)電(dian)子設備(bei)服役環境下,為了(le)防(fang)止誤(wu)動作(zuo)(zuo),進行接地以(yi)去除電(dian)磁噪聲是(shi)非常重(zhong)要(yao)的,這需要(yao)元(yuan)器(qi)件殼體仍具(ju)有(you)較(jiao)好的電(dian)磁屏(ping)蔽(bi)效果。石(shi)墨烯因其(qi)優(you)異的導(dao)電(dian)性(xing)、導(dao)熱性(xing)、熱輻(fu)射性(xing)及疏水(shui)等性(xing)能而(er)被(bei)廣(guang)泛應(ying)用于功(gong)率(lv)元(yuan)器(qi)件的散(san)熱方面,但其(qi)直接與金(jin)(jin)屬(shu)(shu)殼體作(zuo)(zuo)用會對金(jin)(jin)屬(shu)(shu)產生腐蝕作(zuo)(zuo)用,同(tong)時膜基結合(he)(he)性(xing)能較(jiao)差。

授權公(gong)告(gao)號為(wei)(wei)CN203641947U、授權公(gong)告(gao)日(ri)為(wei)(wei)2014年06月(yue)(yue)11日(ri)、名稱為(wei)(wei)“具(ju)有(you)散(san)熱(re)(re)(re)(re)(re)功(gong)能(neng)(neng)(neng)的(de)(de)(de)LED燈具(ju)”的(de)(de)(de)實用(yong)新型專利(li)公(gong)開了一種(zhong)(zhong)結(jie)構為(wei)(wei)采用(yong)傳導(dao)、輻射、對流三管(guan)齊下(xia)的(de)(de)(de)方(fang)式(shi),以便提(ti)高燈具(ju)的(de)(de)(de)傳熱(re)(re)(re)(re)(re)、散(san)熱(re)(re)(re)(re)(re)效果,但該專利(li)并沒(mei)有(you)對結(jie)構的(de)(de)(de)具(ju)體(ti)(ti)實現方(fang)式(shi)及散(san)熱(re)(re)(re)(re)(re)效果做詳細說(shuo)明及數(shu)據(ju)參考。申(shen)(shen)(shen)請(qing)(qing)(qing)公(gong)布(bu)號為(wei)(wei)CN105491788A、申(shen)(shen)(shen)請(qing)(qing)(qing)公(gong)布(bu)日(ri)為(wei)(wei)2016年04月(yue)(yue)13日(ri)、名稱為(wei)(wei)“一種(zhong)(zhong)石墨(mo)(mo)烯(xi)(xi)(xi)散(san)熱(re)(re)(re)(re)(re)型屏蔽膜及其制(zhi)(zhi)備(bei)(bei)方(fang)法(fa)”的(de)(de)(de)發(fa)(fa)明專利(li)申(shen)(shen)(shen)請(qing)(qing)(qing),該專利(li)是在柔性(xing)印刷線路板(ban)制(zhi)(zhi)備(bei)(bei)載體(ti)(ti)薄膜層(ceng)、油墨(mo)(mo)層(ceng)、石墨(mo)(mo)烯(xi)(xi)(xi)散(san)熱(re)(re)(re)(re)(re)層(ceng)、導(dao)電(dian)膠(jiao)(jiao)黏層(ceng)組成(cheng)的(de)(de)(de)復合涂(tu)層(ceng)達到散(san)熱(re)(re)(re)(re)(re)及電(dian)子屏蔽作用(yong),但這(zhe)(zhe)種(zhong)(zhong)方(fang)法(fa)制(zhi)(zhi)備(bei)(bei)的(de)(de)(de)涂(tu)層(ceng)結(jie)構繁瑣、工藝(yi)復雜,層(ceng)與(yu)層(ceng)之間存在較大(da)的(de)(de)(de)界面熱(re)(re)(re)(re)(re)阻,嚴(yan)重影響涂(tu)層(ceng)的(de)(de)(de)散(san)熱(re)(re)(re)(re)(re)效率,并且(qie)該方(fang)法(fa)中使(shi)用(yong)的(de)(de)(de)膠(jiao)(jiao)黏劑為(wei)(wei)有(you)機(ji)黏結(jie)劑,所制(zhi)(zhi)備(bei)(bei)的(de)(de)(de)涂(tu)層(ceng)發(fa)(fa)射率低,熱(re)(re)(re)(re)(re)穩定(ding)性(xing)、及結(jie)合力(li)等都不是很理想。申(shen)(shen)(shen)請(qing)(qing)(qing)公(gong)布(bu)號為(wei)(wei)CN105039981A、申(shen)(shen)(shen)請(qing)(qing)(qing)公(gong)布(bu)日(ri)為(wei)(wei)2015年11月(yue)(yue)11日(ri)、名稱為(wei)(wei)“一種(zhong)(zhong)提(ti)高燈具(ju)散(san)熱(re)(re)(re)(re)(re)器(qi)性(xing)能(neng)(neng)(neng)的(de)(de)(de)方(fang)法(fa)”,該專利(li)通過制(zhi)(zhi)備(bei)(bei)微弧氧(yang)化與(yu)噴(pen)涂(tu)石墨(mo)(mo)烯(xi)(xi)(xi)制(zhi)(zhi)備(bei)(bei)散(san)熱(re)(re)(re)(re)(re)復合涂(tu)層(ceng),該方(fang)法(fa)使(shi)用(yong)噴(pen)涂(tu)石墨(mo)(mo)烯(xi)(xi)(xi)水性(xing)溶(rong)(rong)劑,但并未明確給出(chu)水性(xing)溶(rong)(rong)劑的(de)(de)(de)成(cheng)分(fen)(fen),而且(qie)石墨(mo)(mo)烯(xi)(xi)(xi)在溶(rong)(rong)劑中的(de)(de)(de)分(fen)(fen)散(san)性(xing)很差(cha),易于(yu)團聚(ju),這(zhe)(zhe)會(hui)很大(da)程度上削(xue)弱石墨(mo)(mo)烯(xi)(xi)(xi)的(de)(de)(de)導(dao)熱(re)(re)(re)(re)(re)、導(dao)電(dian)性(xing)能(neng)(neng)(neng);并且(qie)該方(fang)法(fa)制(zhi)(zhi)備(bei)(bei)的(de)(de)(de)石墨(mo)(mo)烯(xi)(xi)(xi)層(ceng)需在140~160℃下(xia)進(jin)行固化,這(zhe)(zhe)將(jiang)會(hui)引(yin)入(ru)熱(re)(re)(re)(re)(re)應力(li),減弱微弧氧(yang)化涂(tu)層(ceng)的(de)(de)(de)結(jie)合性(xing)能(neng)(neng)(neng),同時會(hui)對微弧氧(yang)化涂(tu)層(ceng)產生腐蝕影響。



技術實現要素:

本發明的目的是為(wei)了解決上述(shu)現(xian)有技術存(cun)在的問題,進而提供一種金(jin)屬表(biao)面抗腐蝕/散(san)熱/電磁屏蔽復合涂層制備方法。

本發(fa)明的(de)目的(de)是(shi)通過(guo)以(yi)下技術(shu)方案實現的(de):

一(yi)種金(jin)屬表面(mian)抗腐蝕/散熱/電磁(ci)屏蔽(bi)復合涂層(ceng)制(zhi)備方法,

步驟(zou)一、將功率元(yuan)器件(jian)金屬(鋁、鎂、鈦合(he)金及(ji)其復合(he)材料)表(biao)面依次用600、800、1000和1200#砂(sha)紙(zhi)拋光(guang),然(ran)后用丙酮、酒精分別超聲清洗5~60min;

步驟二、配制nano-Al2O3改性微弧氧化電解液:將濃度g/L比為1:1:1:1~4:2:6:1的NaAlO2、NaOH、nano-Al2O3和陰離(li)子表(biao)面活性劑,機械攪拌均勻,制成微弧氧化(hua)電解液;

步驟三、以電解槽的不銹鋼板為陰極,以功率元器件金屬殼體為陽極,用步驟二制備的微弧氧化電解液,然后以脈沖電源為電源,在電解槽兩端外加300V~800V的電壓,并在電壓為300V~800V、溫度低于50℃及攪拌的條件下,氧化反應5~100min,得到厚度為5~50μm的高熱導致密的含Al2O3微弧氧化底層;

步驟(zou)四、將改進Hummers法合成(cheng)的氧化(hua)石(shi)墨烯(xi)分散(san)到水溶液中(zhong),超聲5~360min,得到濃度為0.05~10mg/ml的氧化(hua)石(shi)墨烯(xi)分散(san)液;

步(bu)驟(zou)五、將步(bu)驟(zou)四制備的(de)氧(yang)化石墨烯(xi)分(fen)散(san)液涂覆于步(bu)驟(zou)三制備的(de)微弧(hu)氧(yang)化底(di)層上(shang),制得微弧(hu)氧(yang)化/氧(yang)化石墨烯(xi)復合涂層試樣;

步驟(zou)六(liu)、將步驟(zou)五制備的(de)微弧氧(yang)化(hua)/氧(yang)化(hua)石(shi)墨烯(xi)復合涂層(ceng)試(shi)樣(yang)放(fang)入(ru)到濃度為0.05~10mol/L的(de)維生素C溶(rong)液中(zhong),室溫還原(yuan)0.5~48h,制得微弧氧(yang)化(hua)/石(shi)墨烯(xi)復合涂層(ceng)試(shi)樣(yang)。

所(suo)述(shu)步(bu)驟一中(zhong),功率(lv)元(yuan)器件金(jin)屬為鋁、鎂、鈦合金(jin)及其復合材料。

所述(shu)步驟一中(zhong),用丙酮、酒精(jing)分別超(chao)聲(sheng)清(qing)洗(xi)20min。

所述步驟二中,陰離子表面活性劑為十二烷基(ji)苯磺酸鈉(na)或(huo)硬脂酸。

所述步驟三中,氧化反應時間為10min。

所述步驟五中的涂覆為旋涂:旋涂的轉速為1000~5000r/min。

所述步驟五中的涂(tu)覆為浸涂(tu):浸涂(tu)的提(ti)拉速(su)度為5~30mm/s。

所述步(bu)驟六(liu)中,維生素C溶液的濃度(du)為0.1mol/L。

所(suo)述步驟六中,室(shi)溫還原2h。

本發明采(cai)用(yong)微弧氧(yang)化(hua)與(yu)簡單的(de)室(shi)溫(wen)氧(yang)化(hua)石墨烯(xi)還原的(de)方(fang)法在功率元器件金屬(shu)表面制備了抗腐(fu)蝕疏(shu)水/散熱/電(dian)磁屏(ping)蔽(bi)微弧氧(yang)化(hua)/石墨烯(xi)復合(he)涂層。該涂層具有更(geng)優異的(de)結合(he)性能(neng)、耐腐(fu)蝕性能(neng)、熱傳導(dao)性能(neng)、熱輻(fu)射性能(neng)、疏(shu)水性能(neng)以(yi)及良好(hao)的(de)電(dian)磁屏(ping)蔽(bi)效果。

本發明制備的功率元器件金屬殼體表面抗腐蝕/散熱微弧氧化底層主要物相為高熱導率的含氧化鋁涂層,涂層厚度為5~50μm之間。本發明提出用十二烷基苯磺酸鈉或硬脂酸等陰離子表面活性劑對nano-Al2O3顆粒進行處理,以提高nano-Al2O3在電解液中的分散性,且處理過的nano-Al2O3顆粒表面帶陰離子,在電場作用下,粒子向陽極遷移,電泳沉積在金屬表面,明顯提高nano-Al2O3粒子在微弧氧化涂層中的摻雜量,涂層中nano-Al2O3的加入可提高微弧氧化涂層的致密度(如圖1所示),強化涂層的抗腐蝕性能和散熱性能;nano-Al2O3摻雜(za)微(wei)弧氧(yang)化底層具(ju)有優異(yi)的抗腐(fu)蝕性能(neng),其耐鹽霧腐(fu)蝕能(neng)力達(da)1500h以上;同時具(ju)有良好的散(san)熱性能(neng),熱導率值(zhi)(zhi)可達(da)2~25W/m·K,8~20μm波段范(fan)圍內發射率值(zhi)(zhi)達(da)0.8。

本發(fa)明制備的功(gong)率(lv)元器(qi)件(jian)(jian)金(jin)(jin)屬(shu)殼體(ti)(ti)表面抗腐(fu)蝕(shi)疏水/散熱/電磁(ci)屏蔽微弧(hu)(hu)氧化(hua)(hua)/石墨烯(xi)(xi)復合涂(tu)(tu)層(ceng)具有優(you)異的熱輻射性能(neng)(neng)。由(you)于(yu)微弧(hu)(hu)氧化(hua)(hua)涂(tu)(tu)層(ceng)在3~8μm波(bo)段(duan)(duan)(duan)內發(fa)射率(lv)較低(di),通過涂(tu)(tu)覆(fu)(旋涂(tu)(tu)、浸涂(tu)(tu)或噴涂(tu)(tu))一層(ceng)石墨烯(xi)(xi)涂(tu)(tu)層(ceng)以強化(hua)(hua)3~8μm波(bo)段(duan)(duan)(duan)內輻射散熱效果(如(ru)圖2所(suo)(suo)示)。測試結果表明,微弧(hu)(hu)氧化(hua)(hua)/石墨烯(xi)(xi)復合涂(tu)(tu)層(ceng)的3~8μm波(bo)段(duan)(duan)(duan)發(fa)射率(lv)值明顯提(ti)高,且8~20μm波(bo)段(duan)(duan)(duan)值高達(da)0.8以上(shang)(如(ru)圖3所(suo)(suo)示),而功(gong)率(lv)元器(qi)件(jian)(jian)金(jin)(jin)屬(shu)殼體(ti)(ti)僅為0.1左右,這將大幅度提(ti)高元器(qi)件(jian)(jian)的輻射散熱效率(lv)。同時,微弧(hu)(hu)氧化(hua)(hua)/石墨烯(xi)(xi)復合涂(tu)(tu)層(ceng)仍具有優(you)異的耐腐(fu)蝕(shi)性能(neng)(neng),其耐鹽(yan)霧(wu)腐(fu)蝕(shi)能(neng)(neng)力仍達(da)1500h以上(shang)。

本發明制備的(de)功率元器(qi)件金屬殼(ke)體表面抗(kang)腐蝕(shi)疏水/散(san)熱/電磁屏蔽(bi)微(wei)弧氧化/石墨烯(xi)(xi)復合涂層具有優(you)異的(de)疏水性能,其靜態接觸角(jiao)可達(da)120°以上(如圖4所(suo)示(shi)),當水滴(di)滴(di)在(zai)低表面能的(de)涂層試樣表面時(shi),其可迅速滾落而不會(hui)(hui)形(xing)成水膜(mo),并且會(hui)(hui)帶走部分熱量,同時(shi)石墨烯(xi)(xi)疏水層會(hui)(hui)提高復合涂層的(de)抗(kang)腐蝕(shi)性能。

本發明(ming)制備的功(gong)率元器(qi)件(jian)金屬殼體表面抗(kang)腐(fu)蝕疏水(shui)/散(san)(san)熱(re)/電磁(ci)屏蔽微(wei)弧氧化/石墨烯復合涂層具有(you)(you)優異(yi)的強(qiang)化散(san)(san)熱(re)效果(guo),覆有(you)(you)涂層的散(san)(san)熱(re)裝置,其散(san)(san)熱(re)效率明(ming)顯(xian)提高,可(ke)有(you)(you)效降低(di)散(san)(san)熱(re)裝置溫度達10%~20%(如圖(tu)5所示)。

本發明(ming)制備的功率元器(qi)件(jian)(jian)金屬(shu)殼體表面(mian)(mian)抗腐蝕疏(shu)水/散熱/電磁屏蔽(bi)微弧氧化/石墨(mo)烯復合涂層具(ju)有(you)良(liang)好(hao)的電磁屏蔽(bi)效果(guo),其表面(mian)(mian)的石墨(mo)烯膜(mo)層具(ju)有(you)良(liang)好(hao)的導電性能(neng)(neng),屏蔽(bi)效果(guo)可達50dB以(yi)上,能(neng)(neng)夠保證功率元器(qi)件(jian)(jian)正常(chang)工作。

采用(yong)本(ben)方(fang)法(fa)制備的(de)一種金屬表面抗腐蝕(shi)疏水/散(san)熱(re)/電磁(ci)屏(ping)蔽微弧氧化/石墨(mo)烯復(fu)合涂層,集多重性能(neng)于一體,有效(xiao)地(di)提(ti)高(gao)了功(gong)率元器件殼體的(de)抗腐蝕(shi)性能(neng)、散(san)熱(re)性能(neng)、疏水性能(neng)及(ji)電磁(ci)屏(ping)蔽效(xiao)果,為科學研(yan)究與(yu)工程(cheng)應用(yong)提(ti)供了良好(hao)的(de)思路(lu)與(yu)方(fang)法(fa),功(gong)率元器件的(de)大規模應用(yong)打下堅實的(de)基礎。

附圖說明

圖1為(wei)金屬(shu)殼(ke)體表(biao)面(mian)微弧氧化涂(tu)層的微觀形貌照片。

圖2為(wei)金屬殼體表面微弧氧化(hua)/石墨烯復(fu)合涂層(ceng)的(de)微觀形(xing)貌照片。

圖(tu)3為金(jin)屬殼體(ti)、微弧氧(yang)化涂層、微弧氧(yang)化/石(shi)墨烯復合(he)涂層的發射率示意圖(tu)。

圖4為(wei)金屬殼體(ti)表面(mian)微弧氧(yang)化/石(shi)墨(mo)烯(xi)復合涂層的(de)靜態(tai)接觸(chu)角曲線圖。

圖(tu)5為金屬殼(ke)體表面微弧氧(yang)化(hua)涂層、微弧氧(yang)化(hua)/石(shi)墨烯復(fu)合涂層的降溫散熱(re)效果曲線圖(tu)。

具體實施方式

下面(mian)將對本發(fa)明做進(jin)一步的(de)詳(xiang)細(xi)說明:本實(shi)(shi)(shi)施(shi)例(li)在以本發(fa)明技術方(fang)案(an)為前提下進(jin)行實(shi)(shi)(shi)施(shi),給出了詳(xiang)細(xi)的(de)實(shi)(shi)(shi)施(shi)方(fang)式,但本發(fa)明的(de)保護范圍不限于(yu)下述實(shi)(shi)(shi)施(shi)例(li)。

實施例1

本實施例的一種金(jin)屬表(biao)面抗腐(fu)蝕/散熱/電磁屏蔽復(fu)合(he)涂層制備方(fang)法如下(xia):

一(yi)、選用6061鋁合金為基體(ti),依(yi)次用600、800、1000和1200#砂(sha)紙對(dui)表面拋光,然后用丙酮、酒精分別超聲清洗15min;

二、以NaAlO2:1g/L、NaOH:1g/L、nano-Al2O3:1g/L和十二烷基苯磺酸鈉:1g/L的比例混合,機械攪拌均勻,制得nano-Al2O3改性的(de)微(wei)弧氧(yang)化電(dian)解液;

三、以電解槽的不銹鋼板為陰極,以6061鋁合金為陽極,用步驟二制備的微弧氧化電解液,然后以脈沖電源為電源,在電解槽兩端外加300V的電壓,并在電壓為300V、溫度低于50℃及攪拌的條件下,氧化反應5min,得到高熱導致密的含Al2O3微弧氧化底層;

四(si)、將改進Hummers法合成的氧化(hua)石墨烯(xi)(xi)分(fen)散到水溶液中,超聲20min,得到濃度為0.1mg/ml的氧化(hua)石墨烯(xi)(xi)分(fen)散液;

五、將(jiang)步驟(zou)四制(zhi)(zhi)備的氧化石(shi)墨(mo)烯(xi)(xi)分散液以1000r/min的轉速旋(xuan)涂于步驟(zou)三(san)制(zhi)(zhi)備的微(wei)弧氧化底層(ceng)上,制(zhi)(zhi)得微(wei)弧氧化/氧化石(shi)墨(mo)烯(xi)(xi)復合涂層(ceng)試樣(yang);

六、將步驟(zou)五(wu)制備的微弧氧化/氧化石墨烯復(fu)合涂層(ceng)試樣放入(ru)到濃度為0.1mol/L的維生素C溶液(ye)中,室溫還原2h,制得(de)微弧氧化/石墨烯復(fu)合涂層(ceng)試樣。

本實施例(li)的(de)(de)方(fang)法制備(bei)的(de)(de)鋁合(he)金元器(qi)件表(biao)面抗腐蝕疏水(shui)/散熱(re)(re)/電磁(ci)屏(ping)蔽的(de)(de)微弧氧化/石墨烯復合(he)涂層具(ju)有(you)優異(yi)的(de)(de)導(dao)熱(re)(re)性(xing)(xing);熱(re)(re)輻射性(xing)(xing)能:發射率大于0.8;疏水(shui)性(xing)(xing)能:靜態(tai)接觸(chu)角大于120°;降低散熱(re)(re)裝置溫度達10~20%;耐鹽霧腐蝕1500h以(yi)上(shang);良好(hao)的(de)(de)電磁(ci)屏(ping)蔽效果:屏(ping)蔽效果可達50dB以(yi)上(shang)。

實施例2

本實施例的一(yi)種金(jin)屬表面(mian)抗腐蝕(shi)/散熱/電(dian)磁屏蔽復合涂層制備方法如下:

一、選用(yong)高熱導率(lv)AlN增強鎂基復合材(cai)料(liao)為基體,依次用(yong)600、800、1000和1200#砂紙(zhi)對基體表面進(jin)行(xing)拋光,然后(hou)用(yong)丙(bing)酮、酒(jiu)精分別(bie)超聲清洗20min;

二、以NaAlO2:4g/L、NaOH:2g/L、nano-Al2O3:6g/L和硬脂酸:1g/L的比例混合,機械攪拌均勻,制得nano-Al2O3改性的微弧氧化電解液;

三、以電解槽的不銹鋼板為陰極,以高熱導率AlN增強鎂基復合材料為陽極,用步驟二制備的微弧氧化電解液,然后以脈沖電源為電源,在電解槽兩端外加800V的電壓,并在電壓為800V、溫度低于50℃及攪拌的條件下,氧化反應20min,得到高熱導致密的含Al2O3微弧氧化底層;

四、將改進Hummers法合成的(de)氧(yang)化(hua)石墨烯分散到水溶液(ye)中,超聲100min,得到濃度為10mg/ml的(de)氧(yang)化(hua)石墨烯分散液(ye);

五、將步(bu)(bu)驟三制備的(de)微弧氧(yang)(yang)(yang)化底層浸漬于(yu)步(bu)(bu)驟四制備的(de)氧(yang)(yang)(yang)化石墨(mo)烯分散液中,制得(de)微弧氧(yang)(yang)(yang)化/氧(yang)(yang)(yang)化石墨(mo)烯復合(he)涂層試樣;

六、將步驟五制備的(de)微弧氧(yang)化(hua)/氧(yang)化(hua)石墨(mo)烯復(fu)合(he)涂層試樣浸入到濃度為10mol/L的(de)維生素C溶液(ye)中,室溫還(huan)原48h,制得微弧氧(yang)化(hua)/石墨(mo)烯復(fu)合(he)涂層試樣。

本實(shi)施(shi)例(li)的方法制備的鎂基復合材(cai)料元器件表面抗(kang)腐(fu)蝕(shi)疏水/散(san)熱(re)(re)/電(dian)磁屏蔽(bi)的微弧氧化/石墨烯復合涂層具有優(you)異(yi)的導熱(re)(re)性;熱(re)(re)輻射性能(neng):發射率大(da)(da)于0.8;疏水性能(neng):靜態接觸(chu)角大(da)(da)于120°;降低散(san)熱(re)(re)裝置(zhi)溫度達10~20%;耐鹽霧腐(fu)蝕(shi)1500h以上;良好的電(dian)磁屏蔽(bi)效(xiao)果:屏蔽(bi)效(xiao)果可達50dB以上。

以(yi)上所述,僅為本(ben)發明(ming)較佳(jia)的(de)(de)具體實(shi)施方式,這(zhe)些具體實(shi)施方式都(dou)是(shi)基于(yu)本(ben)發明(ming)整體構思下的(de)(de)不同實(shi)現方式,而且(qie)本(ben)發明(ming)的(de)(de)保護范(fan)(fan)圍(wei)并(bing)不局限于(yu)此,任何熟悉本(ben)技術(shu)領域的(de)(de)技術(shu)人(ren)員(yuan)在本(ben)發明(ming)揭露(lu)的(de)(de)技術(shu)范(fan)(fan)圍(wei)內,可輕易(yi)想到的(de)(de)變化或替換,都(dou)應(ying)涵(han)蓋在本(ben)發明(ming)的(de)(de)保護范(fan)(fan)圍(wei)之內。因此,本(ben)發明(ming)的(de)(de)保護范(fan)(fan)圍(wei)應(ying)該以(yi)權利要求(qiu)書的(de)(de)保護范(fan)(fan)圍(wei)為準。

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