[發明專利]一種通過改善酸洗活化工藝提高鎂合金表面電鍍層結合力的方法

無效

• 申請號: 201210451668.9
• 申請日: 2012-11-12
• 公開（公告）號: CN103806069A
• 公開（公告）日: 2014-05-21
• 發明（設計）人: 劉茂見
• 申請（專利權）人: 無錫三洲冷軋硅鋼有限公司
• 主分類號: C25D9/12
• 分類號: C25D9/12;C25D5/42;C25D3/22;C23G1/12
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 武春華

技術領域

本發明涉及一種金屬材料的表面處理方法，特別涉及一種通過改善酸洗活化工藝提高鎂合金表面電鍍層結合力的方法。

背景技術

鎂合金具有較高的比強度、比剛度以及良好的鑄造、減震、切削加工、尺寸穩定性以及優良的電磁屏蔽等性能。但鎂合金表面組織容易產生腐蝕，常常需要對其表面進行處理，以增加鎂合金表面的防護性能。由于金屬鎂的電化學位約為-2.37v，在普通大氣環境中就極易氧化，這層氧化膜疏松、不牢固，不能起到保護基材的作用，并且妨礙了鎂合金的表面處理，阻礙鎂合金材料推廣應用。

目前，鎂合金表面防護處理方法中主要有涂裝處理、鉻酸鹽轉化膜處理、電鍍處理、化學鍍處理、陽極化處理、表面熱噴涂等方法。其中，磷化處理操作簡單、成本低廉、污染較小能作為有效提高有機涂料層結合力和防護性能的工藝方法。在對鎂合金進行磷化的時候，因為鎂過于活潑，遇到了幾個難以回避的問題。一是鎂合金在磷化反應過程中微觀陽極造成腐蝕深溝；二是因為反應比較劇烈導致溶液成分變化很快，特別是氫離子、鋅離子的消耗和鎂離子的積累，這樣會使得批量加工困難，不利于工業化推廣。

CN101643928A公開了一種鎂合金表面陰極電沉積磷酸鹽/金屬復合膜的方法，有以下步驟：1）取鎂合金，按照機械除污、堿洗脫脂、酸洗活化色溫順序清洗所述鎂合金的表面，再用水快速清洗；2）將經步驟1清洗后的鎂合金通電，3－5V電壓下，迅速帶電轉入磷酸鹽處理液中浸泡，鎂合金掛在電解槽陰極，鋅做陽極，電流密度范圍1A－10安培/平方分米，通電2－10分鐘；3）取出鎂合金，50℃－90℃熱風吹干，在鎂合金材料的表面形成磷酸鹽／金屬復合膜，即完成鎂合金材料的表面處理。該在鎂合金材料表面覆蓋磷酸鹽／金屬復合薄膜，比普通磷化膜結構更致密，結合力好，防護能力更強；處理過程基體損失少，處理液的成分范圍更寬，溶液便于維護。

但是上述方法所采用的常規酸洗活化工藝11％的氫氟酸浸洗并不能有效的對鎂合金表面進行酸洗活化，從而影響了其后電沉積磷酸鹽/金屬復合膜與鎂合金之間的結合力和磷酸鹽/金屬復合膜質量。而實際需求中對磷酸鹽/金屬復合膜與鎂合金之間更高的結合力和質量有著廣泛需求。

發明內容

本發明的目的，是提供一種鎂合金表面陰極電沉積磷酸鹽/金屬復合膜的方法。本發明方法在鎂合金材料表面覆蓋磷酸鹽/金屬復合薄膜，比普通磷化膜結構更致密，結合力好，防護能力更強；處理過程基體損失少。

針對現有技術的不足，本發明的目的之一在于提供一種通過改善酸洗活化工藝提高鎂合金表面電鍍層結合力的方法。所述方法在鎂合金材料表面覆蓋磷酸鹽/金屬復合薄膜，比普通磷化膜結構更致密，結合力更好，防護能力更強；處理過程基體損失極少。

實現本發明的技術方案是：

一種通過改善酸洗活化工藝提高鎂合金表面電鍍層結合力的方法，其特征在于：酸洗活化方法為：硫脲0.5g/L，硝酸(65%)10～40mL/L，草酸0.5-1.5g/L，用氨水調pH值至1～5，室溫，10～50s，浸洗。

一種通過改善酸洗活化工藝提高鎂合金表面電鍍層結合力的方法，有以下步驟：

1)取鎂合金，按照機械除污、堿洗脫脂、酸洗活化順序清洗所述鎂合金的表面，再用純凈水或去離子水中快速清洗；

2)將經步驟1清洗后的鎂合金通電，3-5V電壓下，迅速帶電轉入磷酸鹽溶液浸泡，鎂合金掛在電解槽陰極，鋅做陽極，電流調節到1-10A/D²，常溫下通電2-10分鐘；

3)取出鎂合金，50℃-90℃熱風吹干，在鎂合金材料的表面形成磷酸鹽/金屬復合膜，即完成鎂合金材料的表面處理。

所述步驟1)中的堿洗脫脂方法為：用5g/l氫氧化鈉，10g/l磷酸鈉，10g/l碳酸鈉，2g/l表面活性劑混合溶液洗滌，常溫攪動處理1min；水洗。

所述步驟1)中的酸洗活化方法為：硫脲0.4-0.6g/L，硝酸(65%)20-30mL/L，草酸0.5-1.5g/L，用氨水調pH值至1-5，室溫，10-50s，浸洗，除去剩余的氧化皮和污物，使表面更清潔有活性。

所述步驟2)中磷化處理液的配置方法為，先取氧化鋅氧化鋅1-2克/升用水調成糊狀，用磷酸將其完全溶解后，再加入下述加入其它試劑并加水稀釋，配成磷酸鹽溶液：磷酸3-5毫升/升，氟化鈉0.2-0.4克/升，鉬酸銨0.2-1克/升，十二烷基磺酸鈉0.1-0.2克/升，酒石酸0.1-0.5克/升。