[發明專利]一種鍍鋅的鎂工件及其表面熱浸鍍的方法與應用

有效

• 申請號: 202011102552.5
• 申請日: 2020-10-15
• 公開（公告）號: CN112323004B
• 公開（公告）日: 2022-12-16
• 發明（設計）人: 王彥啟;龍駿;鄭志斌;王娟;鄭開宏;馮曉偉
• 申請（專利權）人: 廣東省科學院新材料研究所
• 主分類號: C23C2/02
• 分類號: C23C2/02;C23C2/06;C23C18/36;C23C28/02;C25D3/12;C25D3/38;C25D5/42
• 代理公司: 廣州科粵專利商標代理有限公司 44001
• 代理人: 劉明星

本發明公開了一種鍍鋅的鎂工件及其表面熱浸鍍的方法與應用，屬于鎂合金表面處理技術領域。該鍍鋅的鎂工件表面熱浸鍍的方法包括以下步驟：于鎂工件的表面先鍍鎳或銅，再熱浸鍍鋅。鎂工件的材質為鎂或鎂合金。該方法通過在鎂或鎂合金表面化學處理預鍍鎳或銅保護層，可阻止熱浸鍍鋅時基體與鋅浴之間的劇烈反應，避免該過程鎂工件很快溶解而無法在其表面獲得鍍鋅層的問題。該方法獲得的鍍鋅后的鎂工件具有連續且均勻的鍍鋅層，大大提高了其耐蝕性、減磨性和耐磨性。將該鍍鋅后的鎂工件可用于加工國防軍工、交通車輛、3C產品或生物醫用中的元器件制品。

技術領域

本發明涉及鎂合金表面處理技術領域，具體而言，涉及一種鍍鋅的鎂工件及其表面熱浸鍍的方法與應用。

背景技術

鎂合金作為全球公認最具潛力的結構功能一體化的輕量化材料，具有質輕、比強度高、阻尼減振性能好、電磁屏蔽性能優異、資源豐富等優點。被譽為“21世紀的綠色工程材料”?；阪V合金這些突出特點，鎂合金在航空航天、國防軍工、交通車輛、3C產品和生物醫用等領域有廣泛的應用前景。鎂合金的大規模推廣應用，對緩解全球資源危機、能源危機和環境污染具有重要意義，已受到全球特別是歐美發達國家的高度關注。但鎂及其合金活性高，耐蝕性差，即使在工業大氣、海洋大氣環境中都會產生嚴重的腐蝕，喪失其可用性，這樣嚴重制約了鎂合金在工業中的應用。解決鎂合金應用中的瓶頸問題，就是要加大鎂合金耐蝕性尤其是表面處理技術的研究。

目前主要的處理方法有：化學轉化處理、陽極氧化、電化學鍍、有機涂層、激光表面處理和離子注入等。以上方法很大程度上解決了鎂合金的一些問題，但也存在一定的不足，如化學轉化、陽極氧化并不能阻止鎂的腐蝕；有機涂層釬焊性差，燃燒時放出有害氣體；電化學鍍鍍液不穩定，鍍層結合力差或者厚度??；激光表面處理以及離子注入設備昂貴，目前正處于研究狀態。

熱浸鍍鋅工藝目前主要用于鋼鐵的保護，就目前而言，通常認為熱浸鍍鋅工藝用于鎂合金不可取。

鑒于此，特提出本發明。

發明內容

本發明的目的之一包括提供一種鎂工件表面熱浸鍍鋅的方法，該方法通過在鎂或鎂合金表面化學處理預鍍鎳或銅保護層，可阻止熱浸鍍鋅時基體與鋅浴之間的劇烈反應，避免該過程鎂工件很快溶解而無法在其表面獲得鍍鋅層的問題。

本發明的目的之二包括提供一種由上述鎂工件表面熱浸鍍鋅的方法得到的鍍鋅的鎂工件，其具有連續且均勻的鍍鋅層，大大提高了其耐蝕性、減磨性和耐磨性。

本發明的目的之三包括提供一種上述鍍鋅的鎂工件的應用，例如可用于加工國防軍工、交通車輛、3C產品或生物醫用中的元器件制品。

本申請可這樣實現：

第一方面，本申請提供一種鎂工件表面熱浸鍍鋅的方法，包括以下步驟：于鎂工件的表面先鍍鎳或銅，再熱浸鍍鋅。鎂工件的材質為鎂或鎂合金。

在可選的實施方式中，熱浸鍍鋅后不進行熱處理。

在可選的實施方式中，鍍鎳是將鎂工件置于鍍鎳液中進行化學鍍，化學鍍的時間可以為20-60min。

在可選的實施方式中，化學鍍的鍍鎳液的溫度為78-85℃，pH值為6-7。

在可選的實施方式中，化學鍍所用的鍍鎳液中含鎳鹽8-30g/L、還原劑16-30g/L、絡合劑4-30g/L、含氟材料、金屬防銹蝕劑0.1-0.2mg/L。

在可選的實施方式中，鎳鹽包括堿式碳酸鎳和硫酸鎳中的至少一種，還原劑包括次亞磷酸鈉或硼氫化鈉，絡合劑包括檸檬酸鈉和醋酸鈉中的至少一種，含氟材料為氫氟酸8-20mL/L或氟化氫銨8-15g/L，其中，氫氟酸的質量濃度為40％，金屬防銹蝕劑包括硫脲。

在可選的實施方式中，鎂工件在化學鍍鎳前，還包括采用化學預鍍鋅或銅。