[發(fā)明專利]一種實現(xiàn)鎂合金表面黃色化處理的方法

有效

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• 申請日: 2021-01-28
• 公開（公告）號: CN112941594B
• 公開（公告）日: 2022-06-17
• 發(fā)明（設計）人: 何瑞鈺;潘太軍;王博洋;齊明波;戴玉嬌
• 申請（專利權）人: 常州大學
• 主分類號: C25D11/30
• 分類號: C25D11/30
• 代理公司: 常州市英諾創(chuàng)信專利代理事務所(普通合伙) 32258
• 代理人: 謝新萍

本發(fā)明屬于鎂合金表面著色技術領域，尤其涉及一種實現(xiàn)鎂合金表面黃色化處理的方法。本發(fā)明方法涉及鎂合金基材表面預處理，著色電解液的配制以及微弧氧化，最后清洗烘干即可獲得表面呈現(xiàn)黃色的鎂合金。本發(fā)明方法采用硅酸體系的著色溶液，溶液中包含鎳鹽等添加劑成分，鎂合金在此電解液體系中進行三段階梯式升壓微弧氧化工藝處理最終獲得呈現(xiàn)黃色的鎂合金材料。本發(fā)明工藝處理過程不涉及鉻、磷等元素，工藝過程安全環(huán)保且穩(wěn)定性高。該發(fā)明工藝方法實現(xiàn)了鎂合金黃色化處理，進一步拓寬了鎂合金的應用領域。

技術領域

本發(fā)明屬于鎂合金表面著色技術領域，尤其涉及一種實現(xiàn)鎂合金表面黃色化處理的方法。

背景技術

鎂合金因其比重輕、比強度高、環(huán)保性能強等優(yōu)點，使其在汽車、航空航天、3C產(chǎn)品等領域被廣泛應用。鎂合金在產(chǎn)品中受到限制，其主要原因是鎂合金耐蝕性非常差以及表面顏色單一，因此為了提高鎂合金的表面裝飾性和抗腐蝕性能，鎂合金一般都要進行表面著色處理。

目前鎂合金表面著色的方法主要有：化學轉化、金屬涂層和陽極氧化二次著色。但這些方法得到的涂層與基體的結合力差、耐蝕性差、易掉色，降低其產(chǎn)品的附加值。而微弧氧化著色技術的優(yōu)勢是可以在鎂合金表面上獲得結構致密的著色膜層，在滿足裝飾性的同時能顯著提高鎂合金的耐蝕性能，并且該技術工藝簡單且易于實現(xiàn)自動化。但鎂合金微弧氧化膜層最為成熟的工藝是制備白色膜層，極大地限制了其廣泛的應用。

目前現(xiàn)有的鎂合金微弧氧化制備黃色的技術方法中存在以下不足:(1)電解液穩(wěn)定性差，不滿足工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)，如陳同環(huán)與高引慧等在硅酸鈉為主鹽的溶液中加入高錳酸鉀進行微弧氧化著色反應，在鎂合金表面得到了黃色氧化膜陶瓷層，但高錳酸鉀易分解而導致其穩(wěn)定性變差，使其在微弧放電過程中反應劇烈，存在一定的安全隱患，不利于大規(guī)模工業(yè)化。(2)氧化電壓大，氧化時間長，增大了生產(chǎn)所需的能耗，如公布號CN201611031889.5公開了一種鎂合金表面兼具防護和裝飾黃色陶瓷層及其制備方法中，所需的氧化電壓為400V，且氧化時間長達30min，能耗較大，導致生產(chǎn)成本增加，不利于大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)應用。

發(fā)明內容

為了解決背景技術中的問題，本發(fā)明提供了一種實現(xiàn)鎂合金表面黃色化的電解液以及處理方法，本發(fā)明配制的電解液中不添加Cr、P等有害元素即能實現(xiàn)其黃色化功能，且通過優(yōu)化微弧氧化方式，以解決金屬表面防護涂料易剝離或脫落的問題。

一種實現(xiàn)鎂合金表面黃色化處理的技術方法，包括以下步驟：

(1)著色電解液配制：電解液主要成分由16-32g/L硅酸鈉、8-16g/L氟化鈉、2-6g/L酒石酸鉀鈉、2-6g/L鎳鹽、8-16g/L堿類pH調節(jié)劑，pH值控制在9-11之間，上述試劑采用去離子水配制，攪拌均勻，獲得著色電解液，電解液呈現(xiàn)綠色。

其中，鎳鹽為硫酸鎳、硝酸鎳、氨基磺酸鎳中的任一種；

堿類pH調節(jié)劑為氫氧化鈉或者氫氧化鉀。

著色電解液的具體配制步驟為：

(1)先取去離子水倒入氧化槽中，以加入的去離子水體積計算為基準，依次加入硅酸鈉和氟化鈉并控制質量比為2:1，進行機械攪拌處理5min，制得第一著色液；

(2)將酒石酸鉀鈉和鎳鹽按質量比為1:1溶于去離子水中，進行機械攪拌處理5min，制得第二著色液；

(3)將第二著色液加入第一著色液中得到混合溶液，然后向混合溶液中添加一定量的氫氧化鉀或者氫氧化鈉，調節(jié)混合溶液的pH值為9-11，從而制得著色混合液。

該配制方法使得鎳離子與酒石酸鉀鈉全部螯合得以抑制水解的最大穩(wěn)定性，使得鎳離子在強堿性溶液中不易產(chǎn)生氫氧化鎳沉淀，使電解液的成分分布的更加均勻，電解液穩(wěn)定性好，從而使金屬表面獲得顏色均勻的膜層。