CN102453892A - 镁合金表面硅烷成膜的方法 - Google Patents
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Abstract
一种镁合金表面硅烷成膜的方法，将镁合金浸入成膜液后即刻取出，在80-100℃干燥箱中烘干后再次浸入成膜液，这样重复4-6次，最后置于200-250℃干燥箱中烘烤1-3小时，制得膜层。本发明的方法制得的硅烷膜层可有效提高镁合金耐蚀能力2至4倍，且该工艺操作简单，只需在室温下操作，对环境无污染，减少了对操作者身体的危害。
Description
技术领域
本发明涉及一种金属处理方法，尤其涉及一种镁合金表面硅烷成膜的方法。
背景技术
镁合金具有质轻坚固、电磁屏蔽、导热、阻尼抗震等优良性能，可以回收利用，满足了环保和安全的要求，市场前景十分广阔。但是由于镁的化学性质活泼，镁合金的耐蚀性很差，尤其在含有氯离子的环境下极易发生腐蚀，严重限制了其应用。
表面处理是提高镁合金耐蚀性的方法之一，当前，镁合金的化学成膜有多种方法，其中铬酸盐成膜较为常用。铬酸盐转化工艺较为成熟，膜性能稳定。但铬化处理容易污染环境，转化液中六价铬离子是一种强致癌物质，严重危害人们健康，所以其应用范围受到严格限制。
发明内容
本发明的目的是提供一种镁合金表面硅烷成膜的方法，提高镁合金的耐蚀性能。
本发明中，镁合金是指以镁为主量的合金，例如：镁合金AZ91、AZ31、AM60、WE43等。
本发明所述的一种镁合金表面硅烷成膜的方法，将镁合金浸入成膜液后即刻取出，在80℃-100℃干燥箱中烘干后再次浸入成膜液，这样重复4-6次，最后置于200℃-250℃干燥箱中烘烤1-3小时，制成膜层。
成膜液由质量比为1-5份乙醇，5-10份正硅酸乙酯，30-45份去离子水，以及少量的盐酸组成。其中，盐酸用于成膜液的催化剂。
本发明所制得膜层厚度为2-3μm，该膜层表面总体完整，带有网状裂纹。化学组成分析表明，该膜层主要由Mg、O、Si和C元素组成，其中Si的质量相对百分含量为14-16。将表面有无硅烷膜层的镁合金用浸泡腐蚀实验测试镁合金和涂层的腐蚀速率，浸泡实验温度为37±1℃，浸泡溶液具体成分如下(g/L)：NaCl 6.800，CaCl20.200，KCl 0.400，MgSO40.100，NaHCO32.200，Na2HPO40.126，NaH2PO40.026。试验证明，硅烷膜层的存在使镁合金的耐蚀性提高2-4倍。
本发明技术方案实现的有益效果：
本发明公开了一种镁合金表面硅烷成膜的方法，对镁合金采用硅烷成膜的方法，可有效提高镁合金耐蚀能力2-4倍，且该工艺操作简单，只需在室温下操作，对环境无污染，减少了对操作者身体的危害。
具体实施方式
以下详细描述本发明的技术方案。
实施例1
一种镁合金表面硅烷成膜的方法，具体试验情况如下：
用乙醇、正硅酸乙酯和去离子水(质量比为1∶6∶30)配制成膜液，加少量的盐酸作为催化剂。镁合金试样表面打磨至光滑无瑕疵，用酒精擦洗，风干，然后将试样浸入成膜液后立即取出，在90℃干燥箱中烘干后再次浸入成膜液，这样重复5次，最后置于200℃干燥箱中烘烤2小时。所得膜层为稳定、均匀、完整的白色硅烷膜层。
实施例2
一种镁合金表面硅烷成膜的方法，具体试验情况如下：
用乙醇、正硅酸乙酯和去离子水(质量比为3∶5∶40)配制成膜液，加少量的盐酸作为催化剂。镁合金试样表面打磨至光滑无瑕疵，用酒精擦洗，风干，然后将试样浸入成膜液后立即取出，在80℃干燥箱中烘干后再次浸入成膜液，这样重复4次，最后置于220℃干燥箱中烘烤3小时。所得膜层为稳定、均匀、完整的白色硅烷膜层。
实施例3
一种镁合金表面硅烷成膜的方法，具体试验情况如下：
用乙醇、正硅酸乙酯和去离子水(质量比为5∶8∶42)配制成膜液，加少量的盐酸作为催化剂。镁合金试样表面打磨至光滑无瑕疵，用酒精擦洗，风干，然后将试样浸入成膜液后立即取出，在90℃干燥箱中烘干后再次浸入成膜液，这样重复6次，最后置于200℃干燥箱中烘烤2小时。所得膜层为稳定、均匀、完整的白色硅烷膜层。
Claims (4)
1.一种镁合金表面硅烷成膜的方法，将镁合金浸入成膜液后即刻取出，在80-100℃干燥箱中烘干后再次浸入成膜液，这样重复4-6次，最后置于200-250℃干燥箱中烘烤1-3小时，制得膜层；
所述的成膜液由质量比为1-5份乙醇，5-10份正硅酸乙酯，30-45份去离子水以及少量的盐酸组成。
2.根据权利要求1所述的镁合金表面硅烷成膜的方法，其特征是在所述方法制得的膜层中Si的质量相对百分含量为14-16。
3.根据权利要求1所述的镁合金表面硅烷成膜的方法，其特征是在所述方法制得的膜层中主要由Mg、O、Si和C元素组成。
4.根据权利要求1所述的镁合金表面硅烷成膜的方法，其特征是所述方法制得的膜层厚度为2-3μm。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN103774130A (zh) * | 2012-10-24 | 2014-05-07 | 汉达精密电子(昆山)有限公司 | 化学转化处理液、制备方法及化学转化处理方法、产品 |
| CN107447212A (zh) * | 2017-06-02 | 2017-12-08 | 上海航天设备制造总厂 | 镁合金零件的表面处理方法 |
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Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| A.J.LOPEZ，ET AL.: "Sol-gel silica coatings on ZE41 magnesium alloy for corrosion protection", 《SURFACE AND COATINGS TECHNOLOGY》 * |
| JUNYING HU，ET AL.: "Novel anti-corrosion silicon dioxide coatings prepared by sol-gel method for AZ91D magnesium alloy", 《PROGRESS IN ORGANIC COATINGS》 * |
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