[發明專利]一種鎂合金表面的處理方法

有效

• 申請號: 200710098000.X
• 申請日: 2007-04-29
• 公開（公告）號: CN101294283A
• 公開（公告）日: 2008-10-29
• 發明（設計）人: 陳梁
• 申請（專利權）人: 比亞迪股份有限公司
• 主分類號: C23C28/00
• 分類號: C23C28/00;C23C18/00;C25D5/00;C23C14/32;C23C14/35;C23C14/54;C23C14/06
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司
• 代理人: 王鳳桐;董占敏

技術領域

本發明是關于一種鎂合金表面的處理方法。

背景技術

鎂在地球中的蘊藏量很豐富，僅次于鋁、鐵，占第三位。鎂的密度小(1.74×10³千克/米³)，是工業用金屬中最輕的一種，比強度較高，可達18.8左右，熔點低(為923K)，鎂的強度不高，鑄態σ_b＝115兆帕，屈服強度低，鑄態σ_0.2＝25兆帕，為了提高鎂的強度，通常加入一些合金元素，制成鎂合金。鎂合金具有質量輕、比強度高、散熱性佳、電磁屏蔽性好、回收性好等特性。當前，隨著汽車、電子等行業向節能、美觀等方向的不斷發展，輕金屬合金的應用前景越來越明顯，特別是鎂鋁合金的應用更是越來越廣泛。

鎂是一種活潑金屬，標準電極電位較低，在空氣中即與氧形成脆而疏松的氧化膜，因此鎂合金的耐腐蝕性很差，在腐蝕性介質中易被嚴重的腐蝕，且鎂合金的表面膜呈堿性不利于涂裝。因此，鎂合金在使用中必需進行表面處理。以鎂鋁合金為例，目前，鎂鋁合金的表面處理工藝主要采用電鍍、噴涂等。如，CN1699634A公開了一種鎂及鎂合金電鍍方法，該方法包括去氫、化學除油、出光、中和、活化、預鍍、功能鍍層、裝飾鍍層和后處理工序，每兩道工序之間均需對鑄件進行水洗。雖然，采用上述電鍍方法對鎂合金表面進行處理后得到的鍍層可以對鎂合金表面起到防護作用，并且使鍍層具有金屬質感，但是，鍍層之間的結合力較差且鍍層顏色單一，裝飾效果不好。采用噴涂的方法雖然可以起到一定的防護和裝飾作用，但鍍層的金屬質感差。因此，通過上述這些方式對鎂合金表面進行處理后得到的鍍膜層并不能滿足行業對產品性能及外觀多樣化的需求，制約了鎂鋁合金在高性能、高美觀度產品上的應用。

Georg?Reiners，Michael?Griepentrog(Hard?coatings?on?magnesium?alloys?bysputter?deposition?using?a?pulsed?dc?bias?voltage[J].Surface?and?CoatingsTechnology，1995，76-77：809-814)等人采用化學鍍工藝先在鎂合金基體上沉積Ni₂P鍍層，再利用脈沖直流偏壓濺射技術(物理氣相沉積PVD)離子鍍TiN膜層，從而獲得了較好的膜基結合力。雖然該方法得到的鍍層和鎂合金的結合力較好，但是，鍍膜層的耐腐蝕性能和外觀較差。

發明內容

本發明的目的是克服采用現有的鎂合金表面處理方法處理后的鎂合金耐腐蝕性能較差的缺陷，提供一種使鎂合金具有較好耐腐蝕性能的鎂合金表面的處理方法。

本發明提供了一種鎂合金表面的處理方法，該方法包括在鎂合金表面形成金屬鍍層，其中，所述在鎂合金表面形成金屬鍍層的方法包括先在鎂合金表面化學鍍鋅層，然后在化學鍍上的鋅層上電鍍上至少一層金屬層，并在電鍍上的金屬層上，采用離子鍍的方法鍍上至少一層金屬或金屬化合物。

采用本發明的方法先在電鍍之前在鎂合金表面化學鍍鋅層，并對鎂合金進行電鍍，然后再采用離子鍍的方法對鎂合金表面進行處理，本發明的發明人意外的發現，在化學鍍鋅層后，采用電鍍與離子鍍結合的方法，先對鎂合金進行電鍍再在電鍍上的金屬層上進行離子鍍后得到的鍍層厚度均勻，鍍膜層平整，耐腐蝕性能得到了顯著提高，鎂合金基材與鍍膜層的結合力也較好。此外，所述離子鍍能夠使鎂合金表面形成更加致密和美觀的膜層且能夠獲得豐富的色彩和具有金屬質感，使經過表面處理后的鎂合金能夠兼顧良好的耐腐蝕性能和具有良好的裝飾效果，同時滿足了汽車、電子等行業對鎂合金產品高性能、高美觀度的要求。

具體實施方式

按照本發明提供的鎂合金的表面處理方法，該方法包括在鎂合金表面形成金屬鍍層，其中，所述在鎂合金表面形成金屬鍍層的方法包括先在鎂合金表面化學鍍鋅層，然后在化學鍍上的鋅層上電鍍上至少一層金屬層，并在電鍍上的金屬層上，采用離子鍍的方法鍍上至少一層金屬或金屬化合物。

按照本發明，所述電鍍的方法可以采用本領域技術人員公知的各種電鍍方法，由于水電鍍更易于控制產品電鍍層的厚度和質量，而且水電鍍經過多層電鍍出來的產品硬度較高，因此，所述在鎂合金的化學鍍鋅層上電鍍金屬的方法優選使用水電鍍的方法。一般來說，所述水電鍍的方法包括將鎂合金浸在鍍液中作為陰極，金屬板作為陽極，接通直流電源后，在鎂合金的化學鍍鋅層上就會沉積出金屬鍍層。所述金屬板可以是鍍層金屬的金屬板。無論采用哪種金屬板作為陽極，只要保證鍍液中金屬離子的濃度，就可以使鍍液中的金屬離子還原成需要的鍍層金屬并沉積到鎂合金上。