[發明專利]一種鎂合金微弧氧化黃色陶瓷膜的制備方法

有效

• 申請號: 201310644354.5
• 申請日: 2013-12-05
• 公開（公告）號: CN103614762A
• 公開（公告）日: 2014-03-05
• 發明（設計）人: 徐晉勇;周逸群;趙家臣;高成;羅奕;張應紅;趙龍陽;唐亮;高波;石小超
• 申請（專利權）人: 桂林電子科技大學
• 主分類號: C25D11/30
• 分類號: C25D11/30
• 代理公司: 桂林市華杰專利商標事務所有限責任公司 45112
• 代理人: 楊雪梅

技術領域

????本發明涉及鎂合金表面處理技術領域，具體是一種鎂合金微弧氧化黃色陶瓷膜的制備方法。?

背景技術

????鎂合金是實際應用中最輕的金屬結構材料，其密度是鋼鐵的1/4，鋁的2/3，它具有比重輕，比強度和比剛度高，阻尼減震性強、導熱性能好、抗沖擊性能好、容易回收利用等一系列優點，被譽為“21世紀最有發展潛力的綠色工程材料”。作為新一代綠色、高強、輕質的金屬結構材料，鎂合金在汽車工業、航空航天、武器裝備、以及計算機、通信產品及消費類3C電子產品領域具有一些其他材料無法比擬的優勢。但是鎂合金的化學和電化學活性高，耐蝕性能極差。在大氣中鎂合金零件表面生成的氧化膜疏松多孔，極易發生接觸腐蝕。此外，大多數鎂合金質地柔軟，硬度較低，表現出較差的耐磨性，這些都大大限制了其在民用和國防領域的應用。

????微弧氧化技術是一種直接在Mg、Al、Ti、Ta、Nb、Zr?等有色金屬表面原位生長陶瓷層的新技術。鎂合金微弧氧化著色膜具有很好的硬度和耐磨性，同時又保證了陶瓷膜的可加工性，而且還具有顏色均勻、色彩多樣性等特點。

????中國專利CN101914765B鎂合金化學轉化—微弧氧化制備深色陶瓷膜的方法，其中對AM50鎂合金先化學轉化再進行微弧氧化得到土黃色微弧氧化陶瓷膜，微弧氧化電解液為：8~12g/L偏鋁酸鈉+磷酸鈉(偏鋁酸鈉∶磷酸鈉=5∶5)。使用上述方法制備出的黃色陶瓷膜顏色太淺、膜的厚度太薄、致密性不夠良好。因為該電解液的PH顯酸性對微弧氧化膜的形成有抑制作用，在成膜的過程中酸性環境下Mg、O原子沒有足夠的時間進行規則排列，從而得不到致密性良好的晶態MgO。而且在酸性條件下鈍化膜的溶解速率很快，使得微弧放電不能順利的進行。

發明內容

????本發明的目的是針對現有技術的不足，而提供一種鎂合金微弧氧化黃色陶瓷膜的制備方法，通過該方法能在鎂合金表面獲得色澤均勻、表面光滑、致密性好、耐磨、耐蝕、穩定性好的黃色陶瓷膜。

實現本發明目的的技術方案是：

一種鎂合金微弧氧化黃色陶瓷膜的制備方法，包括電解液的配置，采用交流脈沖電源進行微弧氧化處理的步驟，具體步驟是：

????(1)?配置電解液：稱取偏鋁酸鈉10~40g/L、氫氧化鈉1~3g/L、乙二胺四乙酸二鈉2~5g/L、過氧化氫5~20ml和高錳酸鉀1~3/L，混合后加入3L蒸餾水中，用玻璃棒攪拌使其充分溶解，電解液的PH值為10.0；

（2）對鎂合金基體表面用水磨砂紙依次打磨、清洗、干燥；

（3）微弧氧化：將鎂合金作為陽極，不銹鋼片作為陰極，并完全浸沒在步驟（1）中的電解液中，采用交流脈沖電源進行微弧氧化處理后，取出鎂合金基體，用去離子水清洗，在蒸餾水中浸泡5~10min，吹干，即可制得表面具有黃色微弧氧化陶瓷膜的鎂合金。

所述步驟（3）中交流脈沖電源的參數分別為：正向電壓260~600V、負向電壓10~200V、電流密度為5~15A/dm²、頻率為500~800HZ、占空比為10%~50%、氧化時間5~40min。

????本發明另一目的是提供一種用上述方法制得的表面具有黃色微弧氧化陶瓷膜的鎂合金。

所述的黃色陶瓷膜的厚度為20~40μm，表層硬度為1500~1700?HV。

本發明使用的方法是在堿性電解液環境下進行的，既要保證微弧放電的順利進行，又要保證鈍化膜的溶解速率低,使得Mg、O原子有足夠的時間進行規則排列而得到一定的晶態MgO。

電解液中乙二胺四乙酸二鈉是一種重要絡合劑，用于絡合金屬離子和分離金屬。作重金屬解毒藥、絡合劑、抗氧增效劑、穩定劑及軟化劑等；鈣、鎂及其他金屬試劑，金屬掩蔽劑。

????本發明的有益效果是：制備方法簡單、成本低、適用范圍廣，對輕金屬都適用。制備的黃色陶瓷膜具有色澤均勻、表面光滑、致密性好、耐磨性高、耐蝕性好、穩定性好等優點，特別適于交通標志上的黃色標牌來警告危險或提醒注意。

附圖說明

圖1為本發明表面具有黃色微弧氧化陶瓷膜的鎂合金斷面結構示意圖。

圖中：1.鎂合金基體??2.黃色陶瓷膜。

圖2為實施例1表面形貌掃描電鏡圖。

圖3為實施例1截面形貌掃滿電鏡圖。

具體實施方式

????下面結合附圖和實施例對本發明的內容作進一步的闡述，但不是對本發明的限定。

????實施例1