二氧化硅纳米粒子分散于溶胶体系的溶胶凝胶涂层及其制备方法

摘要

本发明提供了一种二氧化硅纳米粒子分散于溶胶体系的溶胶凝胶涂层及其制备方法，将纳米尺度的二氧化硅粒子分散到溶胶体系中，有利于凝胶的形核，从而形成完整、致密的涂层，为高强钢提供一层物理屏障，从而抑制高强钢上腐蚀反应的发生，提高高强钢的耐蚀性能。同时这种涂层与传统的有机涂层和有机-无机杂化涂层相比，具有较高的硬度，综合力学性能较好。

主权项

一种二氧化硅纳米粒子分散于溶胶体系的溶胶凝胶涂层的方法，其特征在于，涂层的具体制备过程如下：1）钢的前处理①打磨：采用砂纸打磨至800#；②流动自来水洗；③碱洗：氢氧化钠70g/L；磷酸钠30g/L；碳酸钠30g/L；硅酸钠30g/L，70~90℃浸渍7min；④流动自来水洗；⑤酸洗活化：盐酸7g/L，室温下浸渍45s；⑥流动自来水洗；2）溶胶的配制①用量筒量取40ml无水乙醇，再量取40‑60ml的GTMS与无水乙醇混合10分钟；②在混合好的无水乙醇和GTMS混合液中添加一定量的二氧化硅纳米粒子，配制成250‑750mg/L的混合液；③将称量好的20ml钛酸四丁酯加入到混合液中，封闭搅拌20分钟；④将上述混合物室温下搅拌0.5小时，再超声振动0.5小时促进纳米粒子的分散；⑤配制pH=1的硝酸溶液，称量20ml这种硝酸溶液，并逐滴加入到上述混合液中；⑥室温下封闭搅拌2h；3）溶胶凝胶膜层的制备①浸涂：将经过前处理的高强钢试样浸渍于配制好的溶胶体系中100‑120s，然后以1‑3mm/s的速度提取出来；②表干：在空气中放置10min左右，再置于60℃下放置10min；③重复①和②步骤，每组试样反复浸涂3次；④固化与干燥：置于60℃下2h、90℃下1h和120℃0.5小时使膜层完全干燥。