技术领域
[0001] 本
发明涉及钛合金表面防护领域，尤其涉及一种自洁型钛合金及其制造方法。
背景技术
[0002] 钛合金具有比强度高，中温性能好和延伸率高等显著优点，是现代工业中应用越来越广的金属材料。
[0003] 随着时代的发展，部分钛合金出于作业及长期维护成本考虑，需要自洁型(免后期维护)的钛合金(如家用钛合金
灯座、露天构筑物的金属
框架等)，
现有技术中还未出现自洁型钛合金。
[0004] 因此，市面上急需一种自身表面具有
莲花效应、可自
吸附水珠、抗冲击性能好、不易
变形变色、填充市场空白的自洁型钛合金及其制造方法。
发明内容
[0005] 针对现有技术中存在的上述
缺陷，本发明旨在提供一种自身表面具有莲花效应、可自吸附水珠、抗冲击性能好、不易变形变色的自洁型钛合金及其制造方法。
[0006] 为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种自洁型钛合金的制造方法，包括以下步骤：
[0007] 1)生产前准备
[0008] ①表面改性材料准备：足量
喷丸用陶瓷丸、足量聚乙烯膜、玉米
淀粉8份-10份、足量
丙烯酸、足量氢
氧化钠、足量直径5μm-8μm的
二氧化硅微粉、足量N-N＇亚甲基-双丙烯酰胺交联剂；
[0009] 2)钛合金准备
[0010] ①将所需钛合金待处理表面采用0.5MPa、0.1A的陶瓷丸喷丸工艺处理，获得表面活化钛合金；
[0011] 3)表面改性
[0012] ①采用阶段1)步骤①准备的聚乙烯膜密封包覆阶段2)获得的表面活化钛合金非处理表面，将待处理表面裸露，获得局部开放钛合金零件；
[0013] ②将阶段1)步骤①准备的玉米淀粉与重量份100份的纯净水混合并搅拌均匀，获得淀粉混溶液；
[0014] ③将步骤②获得的淀粉混溶液置于惰性气体保护中，然后升温至85℃，保温1h-1.5h，获得糊状水合淀粉，然后冷却至室温；
[0015] ④将阶段1)步骤①准备的丙烯酸和氢氧化钠配成中和度75％、重量份20份-25份的中和液，然后将中和液与步骤③获得的糊状水合淀粉混合均匀，获得糊状物，然后在糊状物中加入重量份2份的N-N＇亚甲基-双丙烯酰胺交联剂，获得糊状反应混合物；
[0016] ⑤将步骤④获得的糊状反应混合物倒入重量份1000份的纯净水中，混合均匀后加热至70℃，并以40rpm-50rpm的速率进行搅拌，持续8min-10min，获得待用有机水溶液；
[0017] ⑥将步骤①获得的局部开放钛合金零件浸入步骤⑤获得的待用有机水溶液中，不断搅拌并采用40℃-50℃进行加热，直至待用有机水溶液再次成为糊状后取出局部开放钛合金零件，获得待处理表面附着有亲水柔胶膜的待用局部开放钛合金零件；
[0018] ⑦将1)中步骤①准备的
二氧化硅微粉以6MPa的喷出压
力均匀吹打在步骤⑥获得待用局部开放钛合金零件的待处理表面，至微粉在亲水柔胶膜表面厚度稳定后停止，获得预制备自洁型钛合金；
[0019] ⑧将步骤⑦获得的预制备自洁型钛合金烘干至亲水柔胶膜完全脱水成为亲水
固化膜，即获得所需自洁型钛合金。
[0020] 采用上述方法制造的自洁型钛合金，其功能体表面附有一层淀粉接枝丙烯酸钠构成的亲水固化膜，该亲水固化膜外表面还集成有一层密排的、直径5μm-8μm的二氧化硅微粉。
[0021] 与现有技术比较，本发明由于采用了上述方案，具有以下优点：(1)本发明在钛合金表面附着了具有极高亲水性的淀粉接枝丙烯酸钠，这种亲水有机物相较于现有技术中复合亲水膜的功能膜而言亲水度要高100倍左右(现有技术中的膜的亲水性能主要是通过固化少量亲水基团实现，而本发明采用的淀粉接枝丙烯酸钠几乎所有外伸基团全是亲水性基团，而现有技术之所以不用这类材料进行亲水膜附着是由于这种膜强度低，在水分子和紫外线综合作用下老化速度快)，本发明通过在这种亲水膜表面喷压一层极细极密的二氧化硅微粉(物理嵌入)，隔绝了成型的水珠与亲水膜
接触，又由于吸水速度快，水珠形成快速，结果是使亲水膜与水分子接触时间很短，几乎不会发生老化。(本发明通过高湿度高紫外线环境下
加速试验测试的结果，约可保证在实际使用中20年不失效)。(2)表面嵌入的直径5μm-8μm的二氧化硅微粉可通过金刚石磨或溶胶凝胶法制成，属于现有技术，但从未有相关文献或资料证明该材料被用于钛合金制造，本发明采用这种方式是利用仿生技术仿照莲花效应原理，即在钛合金表面人工构建多个低于10μm间距的微凸，这种微凸可将所有肉眼可见(人眼的极限
分辨率为100μm，类似于针尖大小)的灰尘、水及油挡在表层之外。
具体实施方式
[0023] 一种自洁型钛合金，其功能体表面附有一层淀粉接枝丙烯酸钠构成的亲水固化膜，该亲水固化膜外表面还集成有一层密排的、直径5μm-8μm的二氧化硅微粉。
[0024] 上述自洁型钛合金的制造方法，包括以下步骤：
[0025] 1)生产前准备
[0026] ①表面改性材料准备：足量喷丸用陶瓷丸、足量聚乙烯膜、玉米淀粉8Kg、足量丙烯酸、足量氢氧化钠、足量直径5μm-8μm的二氧化硅微粉、足量N-N＇亚甲基-双丙烯酰胺交联剂；
[0027] 2)钛合金准备
[0028] ①将所需钛合金待处理表面采用0.5MPa、0.1A的陶瓷丸喷丸工艺处理，获得表面活化钛合金；
[0029] 3)表面改性
[0030] ①采用阶段1)步骤①准备的聚乙烯膜密封包覆阶段2)获得的表面活化钛合金非处理表面，将待处理表面裸露，获得局部开放钛合金零件；
[0031] ②将阶段1)步骤①准备的玉米淀粉与100Kg的纯净水混合并搅拌均匀，获得淀粉混溶液；
[0032] ③将步骤②获得的淀粉混溶液置于惰性气体保护中，然后升温至85℃，保温1h，获得糊状水合淀粉，然后冷却至室温；
[0033] ④将阶段1)步骤①准备的丙烯酸和氢氧化钠配成中和度75％、总重量20Kg的中和液，然后将中和液与步骤③获得的糊状水合淀粉混合均匀，获得糊状物，然后在糊状物中加入2Kg的N-N＇亚甲基-双丙烯酰胺交联剂，获得糊状反应混合物；
[0034] ⑤将步骤④获得的糊状反应混合物倒入1000Kg的纯净水中，混合均匀后加热至70℃，并以40rpm的速率进行搅拌，持续8min，获得待用有机水溶液；
[0035] ⑥将步骤①获得的局部开放钛合金零件浸入步骤⑤获得的待用有机水溶液中，不断搅拌并采用40℃进行加热，直至待用有机水溶液再次成为糊状后取出局部开放钛合金零件，获得待处理表面附着有亲水柔胶膜的待用局部开放钛合金零件；
[0036] ⑦将1)中步骤①准备的二氧化硅微粉以6MPa的喷出压力均匀吹打在步骤⑥获得待用局部开放钛合金零件的待处理表面，至微粉在亲水柔胶膜表面厚度稳定后停止，获得预制备自洁型钛合金；
[0037] ⑧将步骤⑦获得的预制备自洁型钛合金烘干至亲水柔胶膜完全脱水成为亲水固化膜，即获得所需自洁型钛合金。
[0038] 根据本实施例生产的自洁型钛合金表面吸附后形成下滑水珠的临界尺寸(即聚集成达到或超过这一尺寸的水珠就会由于重力及莲花效应自然下滑，远低于现有技术仅靠重力的3mm-5mm)为0.54mm，使用寿命约30年。
[0039] 实施例2：
[0040] 整体与实施例1一致，差异之处在于：
[0041] 上述自洁型钛合金的制造方法，包括以下步骤：
[0042] 1)生产前准备
[0043] ①表面改性材料准备：足量喷丸用陶瓷丸、足量聚乙烯膜、玉米淀粉10Kg、足量丙烯酸、足量氢氧化钠、足量直径5μm-8μm的二氧化硅微粉、足量N-N＇亚甲基-双丙烯酰胺交联剂；
[0044] 3)表面改性
[0045] ③将步骤②获得的淀粉混溶液置于惰性气体保护中，然后升温至85℃，保温1.5h，获得糊状水合淀粉，然后冷却至室温；
[0046] ④将阶段1)步骤①准备的丙烯酸和氢氧化钠配成中和度75％、总重量25Kg的中和液，然后将中和液与步骤③获得的糊状水合淀粉混合均匀，获得糊状物，然后在糊状物中加入2Kg的N-N＇亚甲基-双丙烯酰胺交联剂，获得糊状反应混合物；
[0047] ⑤将步骤④获得的糊状反应混合物倒入1000Kg的纯净水中，混合均匀后加热至70℃，并以50rpm的速率进行搅拌，持续10min，获得待用有机水溶液；
[0048] ⑥将步骤①获得的局部开放钛合金零件浸入步骤⑤获得的待用有机水溶液中，不断搅拌并采用50℃进行加热，直至待用有机水溶液再次成为糊状后取出局部开放钛合金零件，获得待处理表面附着有亲水柔胶膜的待用局部开放钛合金零件；
[0049] 根据本实施例生产的自洁型钛合金表面吸附后形成下滑水珠的临界尺寸(即聚集成达到或超过这一尺寸的水珠就会由于重力及莲花效应自然下滑，远低于现有技术仅靠重力的3mm-5mm)为0.54mm，使用寿命约25年。
[0050] 对所公开的实施例的上述说明，仅为了使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种
修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
