CN101634044A - 一种镁合金表面磷化和微弧氧化复合处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种镁合金表面磷化和微弧氧化复合处理方法，它首先对镁合金表面进行前处理，然后进行磷化处理，清洗后再进行微弧氧化处理，最后进行镁合金表面的后处理：封孔处理与有机涂层喷涂。镁合金在复合磷化处理液中进行处理，其表面形成复合磷酸盐化学转化膜，生成一层非金属的、不导电的磷酸盐薄膜，有效地阻碍镁合金的腐蚀，降低镁合金表面的磨损；镁合金表面又经微弧氧化处理后，微弧氧化陶瓷层特有的微观组织结构，使其耐腐蚀性、膜层硬度、耐磨性、与基体的结合力都明显增强。由于本发明采用了镁合金复合表面处理方式，其稳定性、吸附性、耐磨性和耐蚀性大大提高，与基体结合牢固，本发明适合用于大规模镁合金产品生产的表面处理。
Description
技术领域
本发明属于金属材料表面处理技术领域，涉及一种镁合金表面处理的方法，具体涉及一种镁合金表面磷化和微弧氧化复合处理方法。
背景技术
镁合金由于结构性能优异、重量轻的特点，在现今的许多领域，尤其是在那些对于减轻重量具有重大意义的领域，镁合金是工程塑料、铝合金和钢材的竞争者或替代品。镁合金还广泛应用于汽车、航空航天、电子、军事以及核能等工业部门，以及运载工具、手工工具的“轻量化”，满足视听器材、计算机和通读设备的特殊技术要求。但镁合金的电极电位很低，极易被腐蚀。虽然镁合金在大气中能自然形成碱式碳酸盐膜，但这种自然氧化膜不足以防止恶劣环境下的腐蚀，所以镁合金作为结构材料和壳体时，必须采取可靠的表面防护措施，提高镁合金的耐蚀性。
因此，随着镁合金的应用越来越广泛，镁合金的表面处理技术也迅速发展起来，现有的镁合金表面处理技术主要有：化学转化处理、阳极氧化、金属镀层处理、化学氧化法和微弧氧化处理等方法。但是由于在实际生产中，采用单一的表面处理方式，其稳定性都不够好，与基体结合不牢固，吸附性和耐蚀性还存在一些缺陷。因此，要大规模进行生产则还需要进一步深入的研究和开发。
发明内容
本发明的目的是提供一种镁合金表面磷化和微弧氧化复合处理方法，它采用解决了现有技术中存在的问题。
本发明所采用的技术方案是，一种镁合金表面磷化和微弧氧化复合处理方法，首先对镁合金表面进行前处理：抛光打磨-碱性脱脂-两次水洗-表调处理；然后放入磷化处理液中进行磷化处理：处理液温度，30℃～50℃，处理时间，10～20分钟；清洗后再进行微弧氧化处理：放入硅酸盐体系的电解液中，微弧氧化处理参数为；电压：采用阶梯式电压逐级增加法，终止电压320V、电流密度：20mA/cm2～100mA/cm2、频率：300～500HZ、能级：19～21、电导率：25000～30000us/cm、PH：12～14、温度＜37℃；
最后进行镁合金表面的后处理：封孔处理与有机涂层喷涂。
本发明所述的镁合金表面磷化和微弧氧化复合处理方法，其特征还在于，
所述的磷化处理液其成分和配比为：
磷酸二氢锌5％～10％、氢氧化镍2％～5％、硝酸钠0.5％～1％、硫酸盐2％～5％、柠檬酸0.5％～1％、蒸馏水78％。
所述的微弧氧化处理电解液其成分和配比为：
硅酸钠15％～18％、氢氧化钾5％～10％、偏铝酸钠5％～10％、氟化钾8％～10％、稀土元素1％～2％、甘油8％～10％、蒸馏水40％～60％。
所述镁合金表面处理后处理的封孔处理，可采用热水封孔、有机物封孔、硅酸盐封孔；所述有机涂层喷涂，可采用丙稀酸涂层、环氧树脂涂层、有机硅涂层或钠米陶瓷涂层喷涂表面。
本发明的有益效果是，
(1)镁合金在复合磷化处理液中进行处理，其表面形成复合磷酸盐化学转化膜，生成一层非金属的、不导电的磷酸盐薄膜，有效地阻碍镁合金的腐蚀，降低镁合金表面的磨损。
(2)镁合金表面经微弧氧化处理后，微弧氧化陶瓷层特有的微观组织结构，使其耐腐蚀性、膜层硬度、耐磨性、与机体的结合力都明显增强。
(3)复合转化膜表面润湿性好，有良好的吸附性能，在涂料复于转化膜表面形成湿膜的过程中，涂层对转化膜的接触角小，对涂层有良好的吸附作用，适合镁合金表面进一步功能化。
(4)藉助复合电沉积理论和方法，在碱性微弧氧化电解液加入功能性超细微粒，在镁合金微弧氧化成膜过程中超细功能微粒吸附到陶瓷氧化膜中，可以附于镁合金表面功能化设计。
(5)在镁合金表面处理液加入RE稀土等元素，处理液不含高污染性铬盐，转化膜为多种微量元素的复合膜，性能稳定，耐蚀性好。
(6)通过改变工艺条件和在电解液中添加其它组分，可以方便地调整膜层的微观结构、特征和获得新的微观结构，从而实现膜层的功能设计。
附图说明
附图是本发明工艺流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
一种镁合金表面磷化和微弧氧化复合处理方法，如附图所示，首先对镁合金表面进行前处理：抛光打磨-碱性脱脂-两次水洗-表调处理；然后放入磷化处理液中进行磷化处理：处理液温度，30℃～50℃，处理时间，10～20分钟；清洗后再进行微弧氧化处理：放入硅酸盐体系的电解液中，微弧氧化处理参数为；电压：采用阶梯式电压逐级增加法，终止电压320V、电流密度：20mA/cm2～100mA/cm2、频率：300～500HZ、能级：19～21、电导率：25000～30000us/cm、PH：12～14、温度＜37℃；
最后进行镁合金表面的后处理：封孔处理与有机涂层喷涂。
本发明所述的磷化处理液其成分和配比为：
磷酸二氢锌5％～10％、氢氧化镍2％～5％、硝酸钠0.5％～1％、硫酸盐2％～5％、柠檬酸0.5％～1％、蒸馏水78％。～
本发明所述的微弧氧化处理电解液其成分和配比为：
硅酸钠15％～18％、氢氧化钾5％～10％、偏铝酸钠5％～10％、氟化钾8％～10％、稀土元素1％～2％、甘油8％～10％、蒸馏水40％～60％。
本发明所述镁合金表面处理后处理的封孔处理，可采用热水封孔、有机物封孔、硅酸盐封孔；所述的有机涂层喷涂，可采用丙稀酸涂层、环氧树脂涂层、有机硅涂层或钠米陶瓷涂层喷涂表面。
上述实施方式只是本发明的一个实例，不是用来限制本发明的实施与权利范围，凡依据本发明申请专利保护范围所述的内容做出的等效变化和修饰，均应包括在本发明申请专利范围内。
Claims (4)
1、一种镁合金表面磷化和微弧氧化复合处理方法，其特征在于，首先对镁合金表面进行前处理：抛光打磨-碱性脱脂-两次水洗-表调处理；然后放入磷化处理液中进行磷化处理：处理液温度，30℃～50℃，处理时间，10～20分钟；清洗后再进行微弧氧化处理：放入硅酸盐体系的电解液中，微弧氧化处理参数为；电压：采用阶梯式电压逐级增加法，终止电压320V、电流密度：20mA/cm2～100mA/cm2、频率：300～500HZ、能级：19～21、电导率：25000～30000us/cm、PH：12～14、温度＜37℃；最后进行镁合金表面的后处理：封孔处理与有机涂层喷涂。
2、根据权利要求1所述的镁合金表面磷化和微弧氧化复合处理方法，其特征在于，所述的磷化处理液其成分和配比为：
磷酸二氢锌5％～10％、氢氧化镍2％～5％、硝酸钠0.5％～1％、硫酸盐2％～5％、柠檬酸0.5％～1％、蒸馏水78％。
3、根据权利要求1所述的镁合金表面磷化和微弧氧化复合处理方法，其特征在于，所述的微弧氧化处理电解液其成分和配比为：
硅酸钠15％～18％、氢氧化钾5％～10％、偏铝酸钠5％～10％、氟化钾8％～10％、稀土元素1％～2％、甘油8％～10％、蒸馏水40％～60％。
4、根据权利要求1所述的镁合金表面磷化和微弧氧化复合处理方法，其特征在于，所述镁合金表面处理后处理的封孔处理，可采用热水封孔、有机物封孔、硅酸盐封孔；所述的有机涂层喷涂，可采用丙稀酸涂层、环氧树脂涂层、有机硅涂层或钠米陶瓷涂层喷涂表面。
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