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申请/专利权人：绵阳万鑫科技有限公司

摘要：本发明属于金属材料表面处理加工技术领域，具体涉及一种黑色金属表面纳米石墨烯复合层及其制备方法，所述纳米石墨烯复合层是厚度为0.1‑0.4mm的复合层，所述石墨烯复合层包含以下重量百分比成分：石墨烯0.01%‑0.05%、混合稀土RE0.02%‑0.1%、Zn5%‑30%、Si0.7%‑3.2%、Mn0.07%‑0.08%、B0.001%‑0.03%、Mg0.001%‑0.03%、V0.001%‑0.03%、Ti0.001%‑0.03%、Zr0.001%‑0.03%，余量为Al。纳米石墨烯复合层选取多元纳米石墨烯渗透剂渗透，加热炉中高温扩散，再复合氧化，配合程序控制脉冲电压电流再扩散渗入基材表层融合，在黑色金属表面形成物理冶金结合的复合层。该复合层具有高强耐磨、耐蚀耐高温的特性，可长期承耐800℃高温冲蚀、2500小时盐雾、弱、中酸、碱腐蚀等多功能优点。

主权项：1.一种黑色金属表面纳米石墨烯复合层，所述纳米石墨烯复合层是厚度为0.1-0.4mm的复合层；所述纳米石墨烯复合层通过以下方法制备得到：步骤1、预处理：取黑色金属工件进行洁净处理；步骤2、表面渗透：将步骤1处理好的黑色金属工件吊入助渗池中，热浸渗3-10分钟，吊出，冷却至室温，得到第一中间体工件；所述助渗池中装有温度为650-740℃熔融状态的助渗剂，所述助渗剂为重量百分比的以下成分：Zn15%-30%、混合稀土RE0.01%-0.06%，余量为Al；所述混合稀土RE为含有La和Ce的混合稀土；然后，将工件吊入渗透池中，720～820℃渗透5～10分钟，吊出工件，置于池旁，冷却至室温，得到第二中间体工件；所述渗透池中装有渗透剂，所述渗透剂包含重量百分比的以下成分：石墨烯粉0.01%～0.05%、混合稀土RE0.02%～0.1%、Zn5%～30%、Si0.7%～3.2%、Mn0.07%～0.08%、BMg0.01%～0.03%、VTiZr0.001%～0.003%、余量为Al；步骤3、将第二中间体工件吊入电炉，加热至950～1050℃，恒温20-60分钟，然后冷却至室温，得到第三中间体工件；步骤4、氧化渗透：将所述第三中间体工件吊入氧化池中，通电氧化扩散；所述氧化池装有多元复合氧化液，多元复合氧化液中包含重量百分比的以下成分：氧化石墨烯0.005%～0.008%、混合稀土RE0.001%～0.005%、SiB纳米粉0.008%～0.015%、VTiZr纳米粉0.003%～0.005%、氢氧化钠0.6～0.8gL、硅酸钠11.3～11.8gL、氢氧化钾0.8～1.2gL、余量为去离子水；采用双脉冲电压，正电压范围为30V-600V，负电压范围为15V-180V，电流密度范围为0.3-15Adm2；溶液温度为5～30℃，扩散时间为20秒-10分钟；完成后，吊出工件，循环水池冷却，烘干或风干，得到第四中间体工件；步骤5、封孔：将所述第四中间体工件温度保持为300～380℃，吊入至封孔液中，封孔处理3-10min后，吊出，冷却至室温，完成黑色金属表面复合层制备；所述封孔液含有以下重量百分比成分：氧化石墨烯0.002%～0.06%、VTiZrReMo纳米粉0.003%～0.006%、乙醇0.03%～0.06%，余量为去离子水。

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