CN112341906A - 一种高强度耐腐蚀钛合金及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高强度耐腐蚀钛合金及其制备方法，在制备时首先对钛合金表面进行预清洗，先通过砂纸对钛合金进行打磨，打磨后依次通过丙酮、去离子水、酸碱等溶液对其进行表面清洗，除去其表面油脂及杂质，保证后续铜层的顺利加工；在钛合金表面镀一层铜层后，铜具有良好耐腐蚀性能，在钛合金表面镀一层铜层，不仅可以提高钛合金的表面强度，增强其耐磨性能，同时还能够利用铜层对钛合金表面进行物理遮挡，使得钛合金的耐腐蚀性能得以提升；本发明制备得到的合金不仅具体表面镀层，强度和硬度得到提升，同时其铜层外表面包覆的防腐涂层的防腐性能优异，钛合金的整体使用寿命大大提升，具有较高的实用性。
Description
技术领域
本发明涉及钛合金技术领域，具体为一种高强度耐腐蚀钛合金及其制备方法。
背景技术
钛合金指的是多种用钛与其他金属制成的合金金属，随着社会的进步和发展，钛合金以其优异的强度、耐腐蚀性能、耐热性能逐渐成为我们的重点研究对象，可用于加工航空发动机用的耐高温部件和机体用的结构钛部件。
钛合金在使用过程中一般都会发生腐蚀现象，不仅对钛合金部件的使用安全造成隐患，而且会其具体使用性能也造成影响，因此在钛合金表面，我们一般都会对其进行表面防腐处理，但现有市面上的钛合金，其表面防腐加工工艺繁杂，且形成的防腐涂层的结合力差，易脱落，给我们实际使用带来不便。
基于上述情况，我们公开了一种高强度耐腐蚀钛合金及其制备方法，以解决该问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高强度耐腐蚀钛合金及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：
一种高强度耐腐蚀钛合金的制备方法，包括以下步骤：
1)准备物料；
2)钛合金基体表面预清洗：取钛合金基体，砂纸打磨，依次采用丙酮溶液、去离子水、氢氧化钠、去离子水、混合酸溶液、去离子水洗涤，真空干燥；
3)表面镀铜：取步骤1)预清洗后的钛合金基体，表面镀铜层，得到预处理基体；
4)取预处理基体，置于磷酸盐缓冲溶液，30-35℃水浴温度下浸泡，再加入硫酸铜溶液，继续反应1-2h，反应后采用去离子水、无水乙醇交替洗涤，干燥，得到基体A；
5)取水性环氧树脂和去离子水，混合搅拌，加入填料、硅烷偶联剂、成膜助剂、乳化剂、消泡剂、分散剂和改性石墨烯，球磨，超声分散，得到物料B；
6)取基体A，置于物料B中，混合搅拌，再加入苯酚溶液、苯胺的盐酸溶液，50-55℃下加入过氧化氢，搅拌反应1-2h，加入漆酚和过硫酸铵，搅拌反应1-1.5h，接着加入甲醛、固体氢氧化钠，调节pH，85-90℃下反应2-3h，降温至20-30℃，加入固化剂，继续搅拌，取出采用去离子水、无水乙醇交替洗涤，真空干燥，得到成品。
较优化的方案，包括以下步骤：
1)准备物料；
2)钛合金基体表面预清洗：取钛合金基体，砂纸打磨，依次采用丙酮溶液、去离子水、氢氧化钠、去离子水、混合酸溶液、去离子水洗涤，真空干燥；
3)表面镀铜：取步骤1)预清洗后的钛合金基体，表面镀铜层，得到预处理基体；
4)取预处理基体，置于磷酸盐缓冲溶液，30-35℃水浴温度下浸泡30-40min，再加入硫酸铜溶液，继续反应1-2h，反应后采用去离子水、无水乙醇交替洗涤，60-70℃下干燥，得到基体A；
5)取水性环氧树脂和去离子水，混合搅拌10-20min，加入填料、硅烷偶联剂、成膜助剂、乳化剂、消泡剂、分散剂和改性石墨烯，球磨1-2h，超声分散30-40min，得到物料B；
6)取基体A，置于物料B中，混合搅拌30-40min，再加入苯酚溶液、苯胺的盐酸溶液，50-55℃下加入过氧化氢，搅拌反应1-2h，加入漆酚和过硫酸铵，搅拌反应1-1.5h，接着加入甲醛、固体氢氧化钠，调节pH至10，85-90℃下反应2-3h，降温至20-30℃，加入固化剂，继续搅拌40-50min，取出采用去离子水、无水乙醇交替洗涤，真空干燥，得到成品。
较优化的方案，步骤5)中，改性石墨烯的制备方法为：取氧化石墨烯和二甲基甲酰胺，超声分散10-15min，加入甲苯二异氰酸酯和锡催化剂，继续搅拌20-30min，再置于氮气环境下，80-90℃搅拌反应5-8h，过滤洗涤，真空干燥，得到改性石墨烯。
较优化的方案，步骤2)中，所述混合酸溶液包括氢氟酸和硝酸，所述氢氟酸和硝酸的体积比为1：(2-3)。
较优化的方案，步骤5)中，所述硅烷偶联剂为KH550。
较优化的方案，步骤5)中，所述填料包括滑石粉、硫酸钡、碳酸钙，所述滑石粉、硫酸钡、碳酸钙的质量比为1：1：1。
较优化的方案，步骤1)中，预清洗时先置于丙酮溶液中，超声清洗10-20min，去离子水洗涤，再置于氢氧化钠溶液中，浸泡5-10min，去离子水洗涤，接着置于混合酸溶液中，去离子水洗涤至中性，真空干燥。
较优化的方案，所述锡催化剂为辛酸亚锡或二月桂酸二丁基锡。
较优化的方案，所述分散剂为BYK-019，所述消泡剂为K5。
一种根据以上所述方法制备的高强度耐腐蚀钛合金。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：
本申请公开了一种高强度耐腐蚀钛合金及其制备方法，在制备时首先对钛合金表面进行预清洗，先通过砂纸对钛合金进行打磨，打磨后依次通过丙酮、去离子水、酸碱等溶液对其进行表面清洗，除去其表面油脂及杂质，保证后续铜层及后续防腐涂层的顺利加工；在钛合金表面镀铜层的工艺可选择为化学镀、电镀、磁控溅射等加工方法，该加工方法均为现有技术所公开，在此不多加赘述；在钛合金表面镀一层铜层后，铜具有良好耐腐蚀性能，在钛合金表面镀一层铜层，不仅可以提高钛合金的表面强度，增强其耐磨性能，同时还能够利用铜层对钛合金表面进行物理遮挡，使得钛合金的耐腐蚀性能得以提升；
同时，本申请在制备铜层后，再在铜层表面制备防腐涂层，制备时首先将钛合金置于磷酸盐缓冲溶液中，此时在铜层与磷酸盐缓冲溶液的接触界面会发生腐蚀作用，从而产生铜离子，铜离子可以与磷酸根离子反应形成磷酸铜粒子，从而在铜层表面形成磷酸铜纳米花结构，而硫酸铜溶液的添加也进一步促进了该结构的生成；磷酸铜纳米花结构具有较高的比表面积，不仅可以增加后续涂层与钛合金之间的接触位点，以进一步提高涂层与钛合金之间的附着强度，同时磷酸铜纳米花还具有一定的抗菌性能，能够提高钛合金表面的抗菌性能，进一步提高其耐腐蚀作用，其应用范围也得到进一步改善，可作为医疗抗菌器械基材使用。
接着本申请采用环氧树脂、水性环氧树脂、填料、硅烷偶联剂、改性石墨烯等组分混合制得涂覆浆料，该涂覆浆料中硅烷偶联剂选用KH550，该硅烷偶联剂中含有氨基，不仅可以与环氧树脂中的环氧基产生化学交联，同时还能够与后续引入的酚羟基存在氢键作用，可以提高涂层的交联密度；该涂覆浆料中对氧化石墨烯进行改性处理，在氧化石墨烯表面接枝异氰酸酯基团，制备得到改性石墨烯，该改性石墨烯表面的异氰酸酯基可以与硅烷偶联剂中的氨基、后续引入的酚羟基产生化学交联，进一步提高防腐涂层的交联密度，使得整个钛合金的防腐性能得到提升。
本申请将钛合金浸渍在涂覆浆料中，同时引入了苯酚和苯胺的盐酸溶液，由于磷酸铜纳米花可作为催化剂，此时通过调控反应温度为50-55℃，在磷酸铜纳米花催化作用下苯酚会被催化氧化为苯二酚，酚羟基的数量得到提升，同时磷酸铜纳米花还可作为苯胺单体氧化聚合的催化剂，可在体系中生成聚苯胺，聚苯胺可与氧化石墨烯之间形成插接，防腐涂层的致密度得到进一步提升。
本申请还添加了漆酚，漆酚与氧化石墨烯之间存在氢键作用、π-π作用，可吸附在氧化石墨烯表面，同时漆酚之间会存在自团聚现象，可作为氧化石墨烯之间的交联桥梁，进一步提高涂层的致密性，同时漆酚、聚苯胺本身也具有较优异的耐腐蚀性能，可提高钛合金的耐腐蚀性能。
本发明公开了一种高强度耐腐蚀钛合金及其制备方法，制备得到的合金不仅具体表面镀层，强度和硬度得到提升，同时其铜层外表面包覆的防腐涂层的防腐性能优异，钛合金的整体使用寿命大大提升，具有较高的实用性。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
一种高强度耐腐蚀钛合金的制备方法，包括以下步骤：
(1)准备物料；
(2)钛合金基体表面预清洗：取钛合金基体，砂纸打磨，先置于丙酮溶液中，超声清洗10min，去离子水洗涤，再置于氢氧化钠溶液中，浸泡5min，去离子水洗涤，接着置于混合酸溶液中，去离子水洗涤至中性，真空干燥；所述混合酸溶液包括氢氟酸和硝酸，所述氢氟酸和硝酸的体积比为1：2；
(3)表面镀铜：取步骤1)预清洗后的钛合金基体，表面镀铜层，得到预处理基体；
(4)取预处理基体，置于磷酸盐缓冲溶液，30℃水浴温度下浸泡40min，再加入硫酸铜溶液，继续反应1h，反应后采用去离子水、无水乙醇交替洗涤，60℃下干燥，得到基体A；
(5)取氧化石墨烯和二甲基甲酰胺，超声分散10min，加入甲苯二异氰酸酯和锡催化剂，继续搅拌20min，再置于氮气环境下，80℃搅拌反应8h，过滤洗涤，真空干燥，得到改性石墨烯。
取水性环氧树脂和去离子水，混合搅拌10min，加入填料、硅烷偶联剂、成膜助剂、乳化剂、消泡剂、分散剂和改性石墨烯，球磨1h，超声分散30min，得到物料B；
(6)取基体A，置于物料B中，混合搅拌30min，再加入苯酚溶液、苯胺的盐酸溶液，50℃下加入过氧化氢，搅拌反应2h，加入漆酚和过硫酸铵，搅拌反应1h，接着加入甲醛、固体氢氧化钠，调节pH至10，85℃下反应3h，降温至20℃，加入固化剂，继续搅拌40min，取出采用去离子水、无水乙醇交替洗涤，真空干燥，得到成品。
本实施例中，所述硅烷偶联剂为KH550；所述填料包括滑石粉、硫酸钡、碳酸钙，所述滑石粉、硫酸钡、碳酸钙的质量比为1：1：1；所述锡催化剂为辛酸亚锡或二月桂酸二丁基锡；分散剂为BYK-019，所述消泡剂为K5。
实施例2：
一种高强度耐腐蚀钛合金的制备方法，包括以下步骤：
(1)准备物料；
(2)钛合金基体表面预清洗：取钛合金基体，砂纸打磨，先置于丙酮溶液中，超声清洗15min，去离子水洗涤，再置于氢氧化钠溶液中，浸泡8min，去离子水洗涤，接着置于混合酸溶液中，去离子水洗涤至中性，真空干燥；所述混合酸溶液包括氢氟酸和硝酸，所述氢氟酸和硝酸的体积比为1：2.5；
(3)表面镀铜：取步骤1)预清洗后的钛合金基体，表面镀铜层，得到预处理基体；
(4)取预处理基体，置于磷酸盐缓冲溶液，32℃水浴温度下浸泡35min，再加入硫酸铜溶液，继续反应1.5h，反应后采用去离子水、无水乙醇交替洗涤，65℃下干燥，得到基体A；
(5)取氧化石墨烯和二甲基甲酰胺，超声分散13min，加入甲苯二异氰酸酯和锡催化剂，继续搅拌25min，再置于氮气环境下，85℃搅拌反应6.5h，过滤洗涤，真空干燥，得到改性石墨烯。
取水性环氧树脂和去离子水，混合搅拌15min，加入填料、硅烷偶联剂、成膜助剂、乳化剂、消泡剂、分散剂和改性石墨烯，球磨1.5h，超声分散35min，得到物料B；
(6)取基体A，置于物料B中，混合搅拌35min，再加入苯酚溶液、苯胺的盐酸溶液，53℃下加入过氧化氢，搅拌反应1.5h，加入漆酚和过硫酸铵，搅拌反应1.3h，接着加入甲醛、固体氢氧化钠，调节pH至10，88℃下反应2.5h，降温至25℃，加入固化剂，继续搅拌45min，取出采用去离子水、无水乙醇交替洗涤，真空干燥，得到成品。
本实施例中，所述硅烷偶联剂为KH550；所述填料包括滑石粉、硫酸钡、碳酸钙，所述滑石粉、硫酸钡、碳酸钙的质量比为1：1：1；所述锡催化剂为辛酸亚锡或二月桂酸二丁基锡；分散剂为BYK-019，所述消泡剂为K5。
实施例3：
一种高强度耐腐蚀钛合金的制备方法，包括以下步骤：
(1)准备物料；
(2)钛合金基体表面预清洗：取钛合金基体，砂纸打磨，先置于丙酮溶液中，超声清洗20min，去离子水洗涤，再置于氢氧化钠溶液中，浸泡10min，去离子水洗涤，接着置于混合酸溶液中，去离子水洗涤至中性，真空干燥；所述混合酸溶液包括氢氟酸和硝酸，所述氢氟酸和硝酸的体积比为1：3；
(3)表面镀铜：取步骤1)预清洗后的钛合金基体，表面镀铜层，得到预处理基体；
(4)取预处理基体，置于磷酸盐缓冲溶液，35℃水浴温度下浸泡30min，再加入硫酸铜溶液，继续反应2h，反应后采用去离子水、无水乙醇交替洗涤，60-70℃下干燥，得到基体A；
(5)取氧化石墨烯和二甲基甲酰胺，超声分散10-15min，加入甲苯二异氰酸酯和锡催化剂，继续搅拌20-30min，再置于氮气环境下，80-90℃搅拌反应5-8h，过滤洗涤，真空干燥，得到改性石墨烯。
取水性环氧树脂和去离子水，混合搅拌10-20min，加入填料、硅烷偶联剂、成膜助剂、乳化剂、消泡剂、分散剂和改性石墨烯，球磨1-2h，超声分散30-40min，得到物料B；
(6)取基体A，置于物料B中，混合搅拌30-40min，再加入苯酚溶液、苯胺的盐酸溶液，55℃下加入过氧化氢，搅拌反应1h，加入漆酚和过硫酸铵，搅拌反应1-1.5h，接着加入甲醛、固体氢氧化钠，调节pH至10，85-90℃下反应2-3h，降温至20-30℃，加入固化剂，继续搅拌40-50min，取出采用去离子水、无水乙醇交替洗涤，真空干燥，得到成品。
本实施例中，所述硅烷偶联剂为KH550；所述填料包括滑石粉、硫酸钡、碳酸钙，所述滑石粉、硫酸钡、碳酸钙的质量比为1：1：1；所述锡催化剂为辛酸亚锡或二月桂酸二丁基锡；分散剂为BYK-019，所述消泡剂为K5。
对比例1：
一种高强度耐腐蚀钛合金的制备方法，包括以下步骤：
(1)准备物料；
(2)钛合金基体表面预清洗：取钛合金基体，砂纸打磨，先置于丙酮溶液中，超声清洗15min，去离子水洗涤，再置于氢氧化钠溶液中，浸泡8min，去离子水洗涤，接着置于混合酸溶液中，去离子水洗涤至中性，真空干燥；所述混合酸溶液包括氢氟酸和硝酸，所述氢氟酸和硝酸的体积比为1：2.5；
(3)表面镀铜：取步骤1)预清洗后的钛合金基体，表面镀铜层，得到预处理基体；
(4)取氧化石墨烯和二甲基甲酰胺，超声分散13min，加入甲苯二异氰酸酯和锡催化剂，继续搅拌25min，再置于氮气环境下，85℃搅拌反应6.5h，过滤洗涤，真空干燥，得到改性石墨烯。
取水性环氧树脂和去离子水，混合搅拌15min，加入填料、硅烷偶联剂、成膜助剂、乳化剂、消泡剂、分散剂和改性石墨烯，球磨1.5h，超声分散35min，得到物料B；
(5)取基体A，置于物料B中，混合搅拌35min，再加入苯酚溶液、苯胺的盐酸溶液，53℃下加入过氧化氢，搅拌反应1.5h，加入漆酚和过硫酸铵，搅拌反应1.3h，接着加入甲醛、固体氢氧化钠，调节pH至10，88℃下反应2.5h，降温至25℃，加入固化剂，继续搅拌45min，取出采用去离子水、无水乙醇交替洗涤，真空干燥，得到成品。
本实施例中，所述硅烷偶联剂为KH550；所述填料包括滑石粉、硫酸钡、碳酸钙，所述滑石粉、硫酸钡、碳酸钙的质量比为1：1：1；所述锡催化剂为辛酸亚锡或二月桂酸二丁基锡；分散剂为BYK-019，所述消泡剂为K5。
对比例1在实施例2的基础上进行改进，对比例1中并没有对碳合金表面铜层进行改性处理，其余步骤参数和组分含量与实施例2一致。
对比例2：
一种高强度耐腐蚀钛合金的制备方法，包括以下步骤：
(1)准备物料；
(2)钛合金基体表面预清洗：取钛合金基体，砂纸打磨，先置于丙酮溶液中，超声清洗15min，去离子水洗涤，再置于氢氧化钠溶液中，浸泡8min，去离子水洗涤，接着置于混合酸溶液中，去离子水洗涤至中性，真空干燥；所述混合酸溶液包括氢氟酸和硝酸，所述氢氟酸和硝酸的体积比为1：2.5；
(3)表面镀铜：取步骤1)预清洗后的钛合金基体，表面镀铜层，得到预处理基体；
(4)取预处理基体，置于磷酸盐缓冲溶液，32℃水浴温度下浸泡35min，再加入硫酸铜溶液，继续反应1.5h，反应后采用去离子水、无水乙醇交替洗涤，65℃下干燥，得到基体A；
(5)取水性环氧树脂和去离子水，混合搅拌15min，加入填料、硅烷偶联剂、成膜助剂、乳化剂、消泡剂、分散剂和氧化石墨烯，球磨1.5h，超声分散35min，得到物料B；
(6)取基体A，置于物料B中，混合搅拌35min，再加入苯酚溶液、苯胺的盐酸溶液，53℃下加入过氧化氢，搅拌反应1.5h，加入漆酚和过硫酸铵，搅拌反应1.3h，接着加入甲醛、固体氢氧化钠，调节pH至10，88℃下反应2.5h，降温至25℃，加入固化剂，继续搅拌45min，取出采用去离子水、无水乙醇交替洗涤，真空干燥，得到成品。
本实施例中，所述硅烷偶联剂为KH550；所述填料包括滑石粉、硫酸钡、碳酸钙，所述滑石粉、硫酸钡、碳酸钙的质量比为1：1：1；分散剂为BYK-019，所述消泡剂为K5。
对比例2在实施例2的基础上进行改进，对比例2中并没有对氧化石墨烯进行表面改性，其余步骤参数和组分含量与实施例2一致。
对比例3：
一种高强度耐腐蚀钛合金的制备方法，包括以下步骤：
(1)准备物料；
(2)钛合金基体表面预清洗：取钛合金基体，砂纸打磨，先置于丙酮溶液中，超声清洗15min，去离子水洗涤，再置于氢氧化钠溶液中，浸泡8min，去离子水洗涤，接着置于混合酸溶液中，去离子水洗涤至中性，真空干燥；所述混合酸溶液包括氢氟酸和硝酸，所述氢氟酸和硝酸的体积比为1：2.5；
(3)表面镀铜：取步骤1)预清洗后的钛合金基体，表面镀铜层，得到预处理基体；
(4)取预处理基体，置于磷酸盐缓冲溶液，32℃水浴温度下浸泡35min，再加入硫酸铜溶液，继续反应1.5h，反应后采用去离子水、无水乙醇交替洗涤，65℃下干燥，得到基体A；
(5)取氧化石墨烯和二甲基甲酰胺，超声分散13min，加入甲苯二异氰酸酯和锡催化剂，继续搅拌25min，再置于氮气环境下，85℃搅拌反应6.5h，过滤洗涤，真空干燥，得到改性石墨烯。
取水性环氧树脂和去离子水，混合搅拌15min，加入填料、硅烷偶联剂、成膜助剂、乳化剂、消泡剂、分散剂和改性石墨烯，球磨1.5h，超声分散35min，得到物料B；
(6)取基体A，置于物料B中，混合搅拌35min，再加入苯酚溶液、苯胺的盐酸溶液，53℃下加入过氧化氢，搅拌反应1.5h，加入过硫酸铵，搅拌反应1.3h，接着加入甲醛、固体氢氧化钠，调节pH至10，88℃下反应2.5h，降温至25℃，加入固化剂，继续搅拌45min，取出采用去离子水、无水乙醇交替洗涤，真空干燥，得到成品。
本实施例中，所述硅烷偶联剂为KH550；所述填料包括滑石粉、硫酸钡、碳酸钙，所述滑石粉、硫酸钡、碳酸钙的质量比为1：1：1；所述锡催化剂为辛酸亚锡或二月桂酸二丁基锡；分散剂为BYK-019，所述消泡剂为K5。
对比例3在实施例2的基础上进行改进，对比例3中并没有加入漆酚，其余步骤参数和组分含量与实施例2一致。
对比例4：
一种高强度耐腐蚀钛合金的制备方法，包括以下步骤：
(1)准备物料；
(2)钛合金基体表面预清洗：取钛合金基体，砂纸打磨，先置于丙酮溶液中，超声清洗15min，去离子水洗涤，再置于氢氧化钠溶液中，浸泡8min，去离子水洗涤，接着置于混合酸溶液中，去离子水洗涤至中性，真空干燥；所述混合酸溶液包括氢氟酸和硝酸，所述氢氟酸和硝酸的体积比为1：2.5；
(3)表面镀铜：取步骤1)预清洗后的钛合金基体，表面镀铜层，得到预处理基体；
(4)取预处理基体，置于磷酸盐缓冲溶液，32℃水浴温度下浸泡35min，再加入硫酸铜溶液，继续反应1.5h，反应后采用去离子水、无水乙醇交替洗涤，65℃下干燥，得到基体A；
(5)取氧化石墨烯和二甲基甲酰胺，超声分散13min，加入甲苯二异氰酸酯和锡催化剂，继续搅拌25min，再置于氮气环境下，85℃搅拌反应6.5h，过滤洗涤，真空干燥，得到改性石墨烯。
取水性环氧树脂和去离子水，混合搅拌15min，加入填料、硅烷偶联剂、成膜助剂、乳化剂、消泡剂、分散剂和改性石墨烯，球磨1.5h，超声分散35min，得到物料B；
(6)取基体A，置于物料B中，混合搅拌35min，再加入苯酚溶液，53℃下加入过氧化氢，搅拌反应1.5h，加入漆酚和过硫酸铵，搅拌反应1.3h，接着加入甲醛、固体氢氧化钠，调节pH至10，88℃下反应2.5h，降温至25℃，加入固化剂，继续搅拌45min，取出采用去离子水、无水乙醇交替洗涤，真空干燥，得到成品。
本实施例中，所述硅烷偶联剂为KH550；所述填料包括滑石粉、硫酸钡、碳酸钙，所述滑石粉、硫酸钡、碳酸钙的质量比为1：1：1；所述锡催化剂为辛酸亚锡或二月桂酸二丁基锡；分散剂为BYK-019，所述消泡剂为K5。
对比例4在实施例2的基础上进行改进，对比例4中并没有加入苯胺，其余步骤参数和组分含量与实施例2一致。
检测试验：
1、取实施例1-3、对比例1-4制备的钛合金样品，分别对其铜层表面包覆的防腐涂层进行测试，依据GB/T 5210-2006《色漆和清漆拉开法附着力试验》检测附着力。
2、取实施例1-3、对比例1-4制备的钛合金样品，分别对其铜层表面包覆的防腐涂层进行测试，依据GB/T 1771-2007《色漆和清漆耐中性盐雾性能的测定》检测其耐盐雾性能，依据GB-T 9274-1988《色漆和清漆耐液体介质的测定》检测其耐酸性、耐碱性。
| 项目 | 附着力(MPa) | 耐盐雾(h) | 耐碱性(h) | 耐酸性(h) |
| 实施例1 | 20 | 2400 | 1580 | 420 |
| 实施例2 | 21 | 2556 | 1600 | 480 |
| 实施例3 | 19 | 2345 | 1560 | 425 |
| 对比例1 | 16 | 2120 | 1470 | 390 |
| 对比例2 | 20 | 2260 | 1490 | 460 |
| 对比例3 | 20 | 2000 | 1380 | 375 |
| 对比例4 | 19 | 2040 | 1400 | 385 |
结论：本发明制备得到的合金不仅具体表面镀层，强度和硬度得到提升，同时其铜层外表面包覆的防腐涂层的防腐性能优异，钛合金的整体使用寿命大大提升，具有较高的实用性。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种高强度耐腐蚀钛合金的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
1)准备物料；
2)钛合金基体表面预清洗：取钛合金基体，砂纸打磨，依次采用丙酮溶液、去离子水、氢氧化钠、去离子水、混合酸溶液、去离子水洗涤，真空干燥；
3)表面镀铜：取步骤1)预清洗后的钛合金基体，表面镀铜层，得到预处理基体；
4)取预处理基体，置于磷酸盐缓冲溶液，30-35℃水浴温度下浸泡，再加入硫酸铜溶液，继续反应1-2h，反应后采用去离子水、无水乙醇交替洗涤，干燥，得到基体A；
5)取水性环氧树脂和去离子水，混合搅拌，加入填料、硅烷偶联剂、成膜助剂、乳化剂、消泡剂、分散剂和改性石墨烯，球磨，超声分散，得到物料B；
6)取基体A，置于物料B中，混合搅拌，再加入苯酚溶液、苯胺的盐酸溶液，50-55℃下加入过氧化氢，搅拌反应1-2h，加入漆酚和过硫酸铵，搅拌反应1-1.5h，接着加入甲醛、固体氢氧化钠，调节pH，85-90℃下反应2-3h，降温至20-30℃，加入固化剂，继续搅拌，取出采用去离子水、无水乙醇交替洗涤，真空干燥，得到成品。
2.根据权利要求1所述的一种高强度耐腐蚀钛合金的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
1)准备物料；
2)钛合金基体表面预清洗：取钛合金基体，砂纸打磨，依次采用丙酮溶液、去离子水、氢氧化钠、去离子水、混合酸溶液、去离子水洗涤，真空干燥；
3)表面镀铜：取步骤1)预清洗后的钛合金基体，表面镀铜层，得到预处理基体；
4)取预处理基体，置于磷酸盐缓冲溶液，30-35℃水浴温度下浸泡30-40min，再加入硫酸铜溶液，继续反应1-2h，反应后采用去离子水、无水乙醇交替洗涤，60-70℃下干燥，得到基体A；
5)取水性环氧树脂和去离子水，混合搅拌10-20min，加入填料、硅烷偶联剂、成膜助剂、乳化剂、消泡剂、分散剂和改性石墨烯，球磨1-2h，超声分散30-40min，得到物料B；
6)取基体A，置于物料B中，混合搅拌30-40min，再加入苯酚溶液、苯胺的盐酸溶液，50-55℃下加入过氧化氢，搅拌反应1-2h，加入漆酚和过硫酸铵，搅拌反应1-1.5h，接着加入甲醛、固体氢氧化钠，调节pH至10，85-90℃下反应2-3h，降温至20-30℃，加入固化剂，继续搅拌40-50min，取出采用去离子水、无水乙醇交替洗涤，真空干燥，得到成品。
3.根据权利要求2所述的一种高强度耐腐蚀钛合金的制备方法，其特征在于：步骤5)中，改性石墨烯的制备方法为：取氧化石墨烯和二甲基甲酰胺，超声分散10-15min，加入甲苯二异氰酸酯和锡催化剂，继续搅拌20-30min，再置于氮气环境下，80-90℃搅拌反应5-8h，过滤洗涤，真空干燥，得到改性石墨烯。
4.根据权利要求2所述的一种高强度耐腐蚀钛合金的制备方法，其特征在于：步骤2)中，所述混合酸溶液包括氢氟酸和硝酸，所述氢氟酸和硝酸的体积比为1：(2-3)。
5.根据权利要求2所述的一种高强度耐腐蚀钛合金的制备方法，其特征在于：步骤5)中，所述硅烷偶联剂为KH550。
6.根据权利要求2所述的一种高强度耐腐蚀钛合金的制备方法，其特征在于：步骤5)中，所述填料包括滑石粉、硫酸钡、碳酸钙，所述滑石粉、硫酸钡、碳酸钙的质量比为1：1：1。
7.根据权利要求2所述的一种高强度耐腐蚀钛合金的制备方法，其特征在于：步骤1)中，预清洗时先置于丙酮溶液中，超声清洗10-20min，去离子水洗涤，再置于氢氧化钠溶液中，浸泡5-10min，去离子水洗涤，接着置于混合酸溶液中，去离子水洗涤至中性，真空干燥。
8.根据权利要求3所述的一种高强度耐腐蚀钛合金的制备方法，其特征在于：所述锡催化剂为辛酸亚锡或二月桂酸二丁基锡。
9.根据权利要求2所述的一种高强度耐腐蚀钛合金的制备方法，其特征在于：所述分散剂为BYK-019，所述消泡剂为K5。
10.一种根据权利要求1-9中任意一项所述方法制备的高强度耐腐蚀钛合金。
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