[發(fā)明專利]鎂合金納米化學復合鍍?nèi)芤旱膽?yīng)用

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810088392.6
• 申請日: 2005-06-15
• 公開（公告）號: CN101255554A
• 公開（公告）日: 2008-09-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 宋影偉;單大勇;韓恩厚
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學院金屬研究所
• 主分類號: C23C18/00
• 分類號: C23C18/00;C23C18/12;C23C18/08
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司
• 代理人: 張志偉

本申請是中國發(fā)明專利申請的分案申請，原申請的申請日：2005年6月15日，申請?zhí)枺?00510046679.9，發(fā)明創(chuàng)造名稱：鎂合金納米化學復合鍍?nèi)芤杭捌渲苽涔に嚭蛻?yīng)用，公開號：CN1880502A；在專利審查過程中，由于原申請中鎂合金納米化學復合鍍?nèi)芤旱闹苽涔に嚭蛻?yīng)用不屬于一個總的發(fā)明構(gòu)思，提出此分案申請。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鎂合金表面防護技術(shù)，具體地說是一種鎂合金納米化學復合鍍?nèi)芤旱膽?yīng)用。

背景技術(shù)

鎂是最輕的實用結(jié)構(gòu)金屬材料，它的密度為1.74g/cm³，是鋼鐵的1/4、鋁的2/3。鎂及鎂合金還有許多其它優(yōu)異的性能，例如，比強度、比剛度高，抗沖擊性能好，良好的電磁屏蔽功能，導熱導電性好以及易于回收利用等，使得鎂及其合金在國防、軍工、交通、通訊等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。

但是，鎂也是所有工業(yè)合金中化學活潑性最高的金屬，標準電極電位為-2.37伏(相對于標準氫電極)，比鐵低約2V，比鋁低約0.7V。在干燥的大氣中，鎂表面可以形成氧化物膜，對基體有一定的保護作用。但是鎂的氧化膜疏松多孔(MgO/Mg＝0.81)，在潮濕的環(huán)境中及Cl^-存在的條件下發(fā)生嚴重腐蝕。因此，要進一步擴大鎂合金的應(yīng)用，必須解決鎂合金的腐蝕與防護問題。

鎂合金在使用前一般須進行適當?shù)谋砻嫣幚恚椒ㄓ修D(zhuǎn)化膜、陽極氧化、電鍍、化學鍍以及表面改性等。其中通過化學鍍方法獲得的鍍層硬度高，耐磨性、耐蝕性好，厚度均勻，有很好的可焊性和可拋光性。最重要的是化學鍍方法獲得的涂層是金屬涂層，具有優(yōu)良的傳導性，這是轉(zhuǎn)化膜和陽極氧化等方法無法比擬的。由于鎂合金很高的化學活性，它屬于一種難鍍金屬，傳統(tǒng)工藝采用浸鋅、氰化物打底，最后再化學鍍的方法，不但工藝復雜，而且污染嚴重。后發(fā)展起來的直接化學鍍方法中使用了六價鉻和氫氟酸，都對人體和環(huán)境危害很大。近些年來對于鎂合金化學鍍的研究越來越多，鍍液和工藝也不斷完善。例如，中國專利申請(申請?zhí)?00410018471.1)提及的是先化學鍍以后再電鍍，中性鹽霧實驗可達1000小時。中國專利申請(申請?zhí)?00410018472.6和200410017369.x)報道的是用硫酸鎳和氯化鎳取代堿式碳酸鎳，大大降低了成本。此外，許多日本專利，如公開號JP2003231979，JP2004068087，JP2003073843等也都是關(guān)于鎂合金化學鍍的研究。一般說來，化學鍍層就可以滿足通常的需要。但是對于航空航天、電子、軍事等對鍍層的耐蝕性、耐磨性要求高的領(lǐng)域就需要使用化學復合鍍層。化學復合鍍是在化學鍍的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種表面處理技術(shù)。它是指在鍍液中加入惰性微粒，如SiC，Al₂O₃，聚四氟乙烯，ZrO₂，TiO₂等粒子，使之與金屬共同沉積，從而獲得了具有沉積金屬和惰性微粒雙重性能的復合材料鍍層。隨著納米材料科學的飛速發(fā)展，人們對納米粒子性質(zhì)認識不斷深化。利用化學復合鍍技術(shù)將納米顆粒引入金屬鍍層中，由于納米粒子獨特的物理及化學性能，使得其形成的納米化學復合鍍層性能更加優(yōu)異。另外，復合鍍也存在鍍液穩(wěn)定性差，粒子分散不均勻的問題。現(xiàn)今化學復合鍍的研究都局限于鋼鐵材料上，鎂合金上納米化學復合鍍的研究還未見報道。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的在于提供一種具有較高硬度，較好耐蝕性和耐磨性，納米粉在鍍層中分散均勻，對環(huán)境污染小的鎂合金納米化學復合鍍?nèi)芤杭捌渲苽涔に嚭蛻?yīng)用。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種鎂合金納米化學復合鍍?nèi)芤海ɑA(chǔ)化學鍍液和納米氧化物濃縮漿，按濃縮漿中的納米氧化物量計，化學復合鍍液中納米氧化物含量為0.5～30g/L；按重量比計，納米氧化物濃縮漿包括氧化物納米粉30～80％，分散劑0.15～16％，水余量。

所述納米氧化物為納米氧化鋯、納米氧化鋁、納米氧化硅、納米氧化鈦等中的任選一種，其粒度都在100nm以下。

所述分散劑是專門用于制備水性濃縮漿的商用分散劑中的一種或幾種的復合，其用量是納米粉重量的0.5～20％。

所述基礎(chǔ)化學鍍液包括堿式碳酸鎳，氟化氫氨、堿金屬氟化物中的一種或幾種物質(zhì)，檸檬酸或檸檬酸鹽中的一種或兩種物質(zhì)，次亞磷酸鈉；其中，堿式碳酸鎳5～15g/L，氟化氫氨5～15g/L，堿金屬氟化物5～10g/L，檸檬酸或檸檬酸鹽3～25g/L，次亞磷酸鈉10～30g/L，水余量。