[發明專利]一種鎂合金微弧氧化溶液配方及其應用方法

有效

• 申請號: 201310170866.2
• 申請日: 2013-05-10
• 公開（公告）號: CN103320841A
• 公開（公告）日: 2013-09-25
• 發明（設計）人: 馬鳳倉;劉平;楊麗紅;李偉;劉新寬;陳小紅;何代華
• 申請（專利權）人: 上海理工大學
• 主分類號: C25D11/30
• 分類號: C25D11/30
• 代理公司: 上海德昭知識產權代理有限公司 31204
• 代理人: 郁旦蓉

技術領域

本發明涉及鎂合金微弧氧化溶液液配方及其使用方法，用于對鎂合金進行微弧氧化，在其表面形成耐腐蝕層。?

背景技術

鎂合金具有密度小、比強度高、加工焊接和阻尼性能好以及尺寸穩定、價格低廉、易回收利用等優點，在汽車、航空航天、電子、軍事、通訊、光學儀器、計算機等多個領域具有廣闊的應用前景，被譽為“21世紀最具發展潛力和前途的綠色工程材料”。但鎂合金的化學活性很大，應用于各種環境均易發生腐蝕，這在很大程度上阻礙了鎂合金的應用。?

提高鎂合金耐腐蝕性能常用的方法主要有：有機層或有機鍍層、金屬鍍層、合金化或表面合金化、陽極氧化和微弧氧化等。特別是近年來出現的微弧氧化技術，利用鎂合金在電解液中表面放電作用，在鎂合金表面形成以氧化鎂為主的陶瓷層。該技術具有成層效率高，層層與基體結合牢固，層層強度、耐腐蝕高，在制備鎂合金的耐腐蝕層方面表現出特有的優勢。在微弧氧化技術中，電解液配方決定了溶液的電導率、起弧電壓和氧化層引入元素類型，從而對氧化層生長速率、層層結構和成分有重要影響，在很大程度上影響層層的結合強度和耐腐蝕性能。?

微弧氧化電解液的成分按照其作用可分為導電鹽、緩沖劑、添加劑等。導電鹽種類和濃度影響溶液的電導率，并決定了氧化層沉積元素的種類和含量；在相同條件下，溶液電導率高，氧化時起弧電壓低，氧化層生長速度快。緩沖劑是由弱酸及其鹽的混合溶液或弱堿及其鹽的混合溶液構成的體系，緩沖劑在可以保持一定的電解液pH值范圍，穩定微弧?氧化工藝和層層質量，延長電解液的使用壽命。而電解液中的添加劑，對氧化工藝和氧化層的結構也有重要影響。?

有關鎂合金微弧氧化電解液配方有如下專利：?

申請號為CN200510016951專利公開了一種微弧氧化電解液配方，該電解液包括鋁酸鈉及各種輔助成分：包括鋁酸鈉4～40g/L，氫氧化鈉0～10g/L。該電解液配方采用鋁酸鈉為導電鹽，與采用多種類導電鹽的配方相比，溶液電導率偏低，起弧電壓高，層層生長慢，形成的層層表面孔洞較大，不利于其耐蝕性。此外，在該配方中，隨著氧化的進行，由于陽極電極反應(4OH^--2e→2H₂O+O₂),電解液pH值降低較快，氧化工藝不易控制，層層質量不穩定，電解液使用壽命短。?

申請號為CN200710018534專利公開了一種鎂基微弧氧化電解液及其微弧氧化方法。電解液包括：氟鋯酸鹽3～40g/L，草酸0.5～10g/L，磷酸2～20g/L，乙酸鹽1～20g/L，磷酸鹽3～30g/L，氟化鹽0.5～10g/L。該申請加入了氟鋯酸鹽、磷酸鹽、氟化鹽等多種導電鹽，與單一導電鹽配方相比，溶液電導率較高，氧化時需要的起弧電壓低，層層生長快且致密少孔。而且該配方中由磷酸和磷酸鹽構成的緩沖體系的緩沖能力較高，氧化時工藝較穩定，電解液使用壽命較長。但該配方中含有大量的磷酸和磷酸鹽，在該類氧化層上有含磷較高的顆粒，會造成氧化層在此處局部腐蝕。?

申請號為CN200410100410專利公開了一種耐蝕性鎂合金微弧氧化電解液及其氧化方法，電解液包括：植酸或其堿金屬鹽5g/L～25g/L，氫氟酸或其銨鹽5g/L～40g/L，磷酸或其銨鹽15g/L～70g/L，硼酸或其銨鹽5g/L～60g/L，溶液pH值6-10。該電解液配方加入了堿金屬鹽、磷酸鹽等多種導電鹽，溶液電導率高，需要的起弧電壓低，所得的層層表面光?滑、孔徑小。但該電解液配方也中含有大量的磷酸鹽對氧化層局部耐腐蝕性能不利。?

發明內容

本發明是為了解決上述問題而進行的，目的在于提供一種起弧電壓低而且快速形成穩定的耐腐蝕層鎂合金微弧氧化溶液，以及一種使用該溶液對鎂合金進行微弧氧化形成耐腐蝕層的方法。為了實現上述目的，本發明采用了以下技術方案。?

一種鎂合金微弧氧化溶液，用于對鎂合金進行微弧氧化，在鎂合金表面形成耐腐蝕層，其特征在于，含有以下成分：氫氧化鉀1～9克/升、硅酸鈉2～12克/升、鋁酸鈉1～9克/升、氟化鈉1～9克/升、升硼酸鈉0.3～1克/以及三乙醇胺2～6毫升/升，其中，溶液的溶劑為水。?