CN105543920B - 镁合金微弧氧化层表面制备导电涂层的处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了镁合金微弧氧化层表面制备导电涂层的处理方法，用金属盐溶液对经过微弧氧化处理的镁合金样品表面进行预处理；将所述预处理后的样品浸入活化溶液中进行活化处理；将所述活化后的样品浸入化学镀镍溶液进行表面化学镀镍；在所述化学镀镍后的样品表面电镀沉积金属薄膜，形成导电涂层。本发明在经过微弧氧化、活化和化学镀镍处理过的镁合金表面电镀沉积镍层、锌层或者铜层，使得得到的表面在具有耐腐蚀性的同时还具有良好的导电性能。通过四探针法对电镀后的表面进行测量，得到的方块电阻均小于0.01Ω/sq。

Description

镁合金微弧氧化层表面制备导电涂层的处理方法
技术领域
本发明涉及镁合金表面处理技术领域，尤其涉及镁合金微弧氧化层表面制备导电涂层的处理方法。
背景技术
镁作为在地壳元素含量排第八的元素，由于其重量轻，强度重量比高，电磁屏蔽效能优良以及容易铸造的特性，已经被越来越多地以镁合金的形式用作笔记本电脑外壳、手机外壳、LED外壳和散热片的材料。但是，由于镁电化学性质活泼，而使得镁合金很容易在大气中发生腐蚀，尤其是在潮湿的大气环境中。因此，表面防腐处理是制造镁合金产品中不可缺少的一环。
目前有很多方法可以提高镁合金的抗腐蚀性能，例如粉末涂层、阳极氧化、电镀、化学转化涂层等。微弧氧化(MAO)是通过电解液与相应电参数的组合，在铝、镁、钛及其合金表面依靠弧光放电产生的瞬时高温高压作用，生长出以基体金属氧化物为主的陶瓷膜层，是一种较有前途的，高效的形成具有良好附着力的厚陶瓷层的方法。在众多防腐蚀的表面处理方法中，由于微弧氧化法得到的微弧氧化膜层与基体结合牢固，结构致密，韧性高，具有良好的耐磨、耐腐蚀、耐高温冲击和电绝缘等特性而被广泛应用。然而，当一些镁合金产品，如电磁兼容(EMC)盒，经过MAO技术处理，其表面变得电绝缘无法提供导电和电磁(EMI)屏蔽性能。
发明内容
本发明的目的在于提供镁合金微弧氧化层表面制备导电涂层的处理方法，本发明提供的产品镁合金微弧氧化层具有优异的耐腐蚀和导电性。
本发明提供了镁合金微弧氧化层表面制备导电涂层的处理方法，包括如下步骤：
用金属盐溶液对经过微弧氧化处理的镁合金样品表面进行预处理；
将所述预处理后的样品浸入活化溶液中进行活化处理；
将所述活化后的样品浸入化学镀镍溶液进行表面化学镀镍；
在所述化学镀镍后的样品表面电镀沉积金属薄膜，形成导电涂层；
所述电镀沉积金属薄膜过程具体为：
将所述化学镀镍后的样品浸入温度为35～45℃的电镀镍溶液中进行电镀镍；
或者将所述化学镀镍后的样品浸入电镀锌溶液中进行电镀锌；
或者将所述化学镀镍后的样品浸入电镀铜溶液中进行电镀铜。
优选的，所述金属盐为镍盐和银盐中的一种或几种；
优选的，所述镍盐为醋酸镍、氯化镍或硫酸镍；
所述银盐为硝酸银。
优选的，所述金属盐溶液中的溶剂为乙醇或者乙醇和乙二醇的混合液；
所述乙醇和乙二醇的混合液中乙醇与乙二醇的体积比为(5～10)∶1。
优选的，所述预处理具体为：
将经过微弧氧化处理的样品浸入到1～5g/L的醋酸镍乙醇溶液10～60秒；
或者将样品浸入0.2～1.0g/L硝酸银的乙醇和乙二醇混合物溶液2～10分钟。
优选的，所述活化处理具体为：
将所述预处理后的样品浸入到5-10g/L的硼氢化钠乙醇溶液2-10分钟进行活化处理；
或者将所述预处理后的样品放入60-80℃的乙醇中5-10分钟进行活化处理。
优选的，所述化学镀镍溶液包含20-40g/L六水合硫酸镍，20-40g/L一水合次磷酸钠，20-30g/L柠檬酸钠三元水合物，20-30g/L硼酸，15-20ml/L乳酸L，1-3mg/L硫脲和0-30mg/L十二烷基硫酸钠；
所述化学镀镍溶液pH值为10～11。
优选的，所述电镀沉积金属薄膜过程具体为：将所述化学镀镍后的样品浸入温度为35～45℃的电镀镍溶液中进行电镀镍；
所述电镀镍溶液包含200-300g/L六水合硫酸镍，30-45g/L硼酸，30-60g/L 六水合氯化镍，0-2g/L糖精，0-0.5g/L烯丙基磺酸钠和0-0.1g/L十二烷基硫酸钠。
优选的，所述电镀沉积金属薄膜过程具体为：将所述化学镀镍后的样品浸入电镀锌溶液中进行电镀锌；
所述电镀锌溶液包含200-250g/L七水合硫酸锌，20-40g/L硫酸钠，15-20 g/L氯化钠，0-3g/L葡萄糖和0-3g/L甘氨酸；
所述电镀锌溶液pH值为4～5。
优选的，所述电镀沉积金属薄膜过程具体为：将所述化学镀镍后的样品浸入电镀铜溶液中进行电镀铜；
所述电镀铜溶液包含150-300g/L五水硫酸铜，50-80g/L硫酸，0.05-0.1g/L 盐酸，0-0.05g/L双-(3-磺丙基)二硫，0-0.01g/L 2-巯基苯并咪唑，0-0.01g/L 亚乙基硫脲和0-0.5g/L聚乙二醇；
所述电镀铜溶液pH值为0～1。
本发明提供了镁合金微弧氧化层表面制备导电涂层的处理方法，用金属盐溶液对经过微弧氧化处理的镁合金样品表面进行预处理；将所述预处理后的样品浸入活化溶液中进行活化处理；将所述活化后的样品浸入化学镀镍溶液进行表面化学镀镍；在所述化学镀镍后的样品表面电镀沉积金属薄膜，形成导电涂层。本发明在经过微弧氧化、活化和化学镀镍处理过的镁合金表面电镀沉积镍层、锌层或者铜层，使得得到的表面在具有耐腐蚀性的同时还具有良好的导电性能。通过四探针法对电镀后的表面进行测量，得到的方块电阻均小于0.01Ω/sq。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1实施例1得到的经过微弧氧化处理的镁合金样品表面的SEM图像；
图2实施例1得到的经过微弧氧化处理的镁合金样品横截面的SEM图像；
图3实施例1得到的经过化学镀镍处理的镁合金样品表面的SEM图像；
图4实施例1得到的经过化学镀镍处理的镁合金样品横截面的SEM图像；
图5实施例1得到的经过化学镀镍处理的镁合金样品横截面的EDX图谱；
图6实施例1得到的经过电镀镍处理的镁合金样品表面的SEM图像；
图7实施例1得到的经过电镀镍处理的镁合金样品横截面的SEM图像；
图8实施例1得到的经过电镀镍处理的镁合金样品横截面的EDX图谱；
图9实施例2得到的经过电镀锌处理的镁合金样品表面的SEM图像；
图10实施例2得到的经过电镀锌处理的镁合金样品横截面的SEM图像；
图11实施例2得到的经过电镀锌处理的镁合金样品横截面的EDX图谱；
图12实施例3得到的经过电镀铜处理的镁合金样品表面的SEM图像；
图13实施例3得到的经过电镀铜处理的镁合金样品横截面的EDX图谱。
具体实施方式
本发明提供了镁合金微弧氧化层表面制备导电涂层的处理方法，包括如下步骤：
用金属盐溶液对经过微弧氧化处理的镁合金样品表面进行预处理；
将所述预处理后的样品浸入活化溶液中进行活化处理；
将所述活化后的样品浸入化学镀镍溶液进行表面化学镀镍；
在所述化学镀镍后的样品表面电镀沉积金属薄膜，形成导电涂层。
本发明用金属盐溶液对经过微弧氧化处理的镁合金样品表面进行预处理。本发明对所述镁合金样品的种类或类型没有特殊要求，优选为镁含量为 88％以上的镁合金。在本发明实施例中，所述镁合金可具体为商业级镁合金 AZ31B或者AZ91D。本发明对所述镁合金样品的规格没有特殊要求，在本发明实施例中，所述镁合金样品的规格具体为30mm×30mm×1mm。
本发明对所述微弧氧化处理的具体方式没有特殊要求，采用本领域技术人员所熟知的微弧氧化处理方式即可。在本发明中，所述微弧氧化处理所用溶液优选包含磷酸盐、氢氧化钠和水；更优选的还包含硅酸盐。
在本发明中，所述硅酸盐在微弧氧化处理所用溶液中的浓度优选为 0～30g/L，更优选为10～25g/L，最优选为15～20g/L。在本发明实施例中，所述硅酸盐可具体为硅酸钠、硅酸钾、硅酸铝、硅酸钙、硅酸镁或者硅酸铁中的一种或几种。
在本发明中，所述磷酸盐在微弧氧化处理所用溶液中的浓度优选为 5～30g/L，更优选为10～25g/L，最优选为15～20g/L。在本发明实施例中，所述磷酸盐可具体为磷酸钠、磷酸钾、磷酸铝、磷酸钙、磷酸镁或者磷酸铁中的一种或几种。
在本发明中，所述氢氧化钠在微弧氧化处理所用溶液中的浓度可具体为 3g/L、4g/L、5g/L或6g/L。
在本发明中，所述微弧氧化处理所用溶液中的水优选为去离子水。
在本发明中，所述微弧氧化处理的电流密度优选为33～89A/dm2，更优选为40～80A/dm2，最优选为50～70A/dm2。
在本发明中，所述微弧氧化处理的脉冲频率优选为500～2600Hz，更优选为1000～2300Hz，最优选为1500～2000Hz。
在本发明中，所述微弧氧化处理的持续时间优选240～720秒，更优选为 300～600秒，最优选为350～500秒。
在本发明中，所述金属盐优选为镍盐和银盐中的一种或几种；所述镍盐优选为醋酸镍、氯化镍和硫酸镍中的一种或几种；所述银盐优选为硝酸银。在本发明中，当所述金属盐为镍盐和银盐的混合物时，所述镍盐和银盐的摩尔比优选为(1～50)∶1，更优选为(5～40)∶1，最优选为(10～20)∶1。
在本发明中，所述金属盐溶液中的溶剂优选为乙醇或者乙醇和乙二醇的混合液。在本发明中，当所述金属盐溶液中的溶剂为乙醇和乙二醇的混合液时，所述乙醇与乙二醇的体积比优选为(5～10)∶1，更优选为(6～9)∶1。
在本发明中，当所述金属盐溶液中的溶剂为乙醇时，所述金属盐溶液的质量浓度优选为优选为1～5g/L，在本发明的实施例中，所述金属盐乙醇溶液的质量浓度可具体为1g/L、2g/L、3g/L、4g/L或5g/L；当所述金属盐溶液中的溶剂为乙醇和乙二醇的混合溶剂时，所述金属盐溶液的质量浓度优选为 0.2～1.0g/L，更优选为0.4～0.9g/L，最优选为0.5～0.8g/L。
在本发明中，所述预处理优选为将经过微弧氧化处理的镁合金样品浸入到醋酸镍的乙醇溶液中，或将经过微弧氧化处理的镁合金样品浸入硝酸银的乙醇和乙二醇混合溶液中。
在本发明中，所述在醋酸镍乙醇溶液中预处理的时间优选为10～60秒，更优选为20～50秒，最优选为25～45秒。
在本发明中，所述在硝酸银的乙醇和乙二醇混合溶液中预处理的时间优选为2～10分钟，更优选为3～8分钟，最优选为4～6分钟。
在本发明中，所述预处理时的环境温度优选为5～30℃，更优选为15～25℃。
所述预处理结束后，本发明优选对预处理后的样品进行洗涤。本发明对所述洗涤的方法没有特殊的限制，采用本领域技术人员孰知的洗涤的技术方案即可；在本发明的实施例中，所述洗涤方式可具体为采用去离子水对所述预处理后的样品进行洗涤。
完成所述预处理后，本发明将所述预处理后的样品浸入活化溶液中进行活化处理。在本发明中，所述活化处理优选为将所述预处理后的样品浸入到硼氢化钠乙醇溶液进行活化处理；或者将所述预处理后的样品放入乙醇中进行活化处理。
在本发明中，所述硼氢化钠乙醇溶液的质量浓度优选为5～10g/L，在本发明的实施例中，所述硼氢化钠乙醇溶液的质量浓度可具体为5g/L、6g/L、 7g/L、8g/L、9g/L或10g/L；所述在硼氢化钠乙醇溶液中的活化时间优选为2～10 分钟，更优选为3～8分钟，最优选为4～6分钟。
在本发明中，所述活化用乙醇的温度优选为60～80℃，更优选为65～75℃，最优选为68～72℃；所述在乙醇中的活化时间优选为5～10分钟，在本发明的实施例中，所述在乙醇中的活化时间可具体为5分钟、6分钟、7分钟、8分钟、9分钟或10分钟。
所述活化结束后，本发明优选对活化后的样品进行洗涤。本发明对所述洗涤的方法没有特殊的限制，采用本领域技术人员孰知的洗涤的技术方案即可；在本发明的实施例中，所述洗涤方式可具体为采用去离子水对所述活化后的样品进行洗涤。
完成所述活化处理后，本发明将所述活化后的样品浸入化学镀镍溶液进行表面化学镀镍。在本发明中，所述化学镀镍溶液优选包含20-40g/L六水合硫酸镍，20-40g/L一水合次磷酸钠，20-30g/L柠檬酸钠三元水合物，20-30 g/L硼酸，15-20ml/L乳酸L，1-3mg/L硫脲和0-30mg/L十二烷基硫酸钠。
在本发明中，所述化学镀镍溶液中六水合硫酸镍的浓度优选为22～35g/L，更优选为25～30g/L；
在本发明中，所述化学镀镍溶液中一水合次磷酸钠的浓度优选为 22～35g/L，更优选为25～30g/L；
在本发明中，所述化学镀镍溶液中柠檬酸钠三元水合物的浓度优选为 22～28g/L，更优选为25～28g/L；
在本发明中，所述化学镀镍溶液中硼酸的浓度优选为22～28g/L，更优选为25～28g/L；
在本发明中，所述化学镀镍溶液中乳酸L的浓度可具体为15g/L、16g/L、17g/L、18g/L、19g/L或20g/L；
在本发明中，所述化学镀镍溶液中硫脲的浓度可具体为1g/L、2g/L或 3g/L；
在本发明中，所述化学镀镍溶液中十二烷基硫酸钠的浓度优选为 5～25g/L，更优选为10～20g/L。
在本发明中，所述化学镀镍溶液的pH值优选为10～11。本发明优选采用氨水对上述化学镀镍溶液的pH值进行调节。在本发明中，所述氨水的质量浓度优选为20～28％，更优选为22～28％，最优选为25～28％。
本发明优选将经活化的样品浸没在化学镀镍溶液中进行化学镀镍。在本发明中，所述化学镀镍的温度优选为65～75℃，更优选为67～73℃，最优选为 70℃。在本发明中，所述化学镀镍的时间优选为30～90分钟，更优选为40～80 分钟，最优选为50～70分钟。
所述化学镀镍结束后，本发明优选对镀镍后的样品进行洗涤。本发明对所述洗涤的方法没有特殊的限制，采用本领域技术人员孰知的洗涤的技术方案即可；在本发明的实施例中，所述洗涤方式可具体为采用去离子水对所述镀镍后的样品进行洗涤。
完成所述洗涤后，本发明优选对所述洗涤后的样品进行退火处理。在本发明中，所述退火处理的温度优选为180～230℃，更优选为190～220℃，最优选为200℃；所述退火处理的时间优选为50～70分钟，更优选为55～65分钟，最优选为60分钟。本发明对所述退火处理的气氛条件没有特殊要求，在本发明实施例中具体为在空气中进行退火处理。
本发明在所述化学镀镍后的样品表面电镀沉积金属薄膜，形成导电涂层。在本发明中，所述电镀沉积金属薄膜过程优选为：
将所述化学镀镍后的样品浸入电镀镍溶液中进行电镀镍；
或者将所述化学镀镍后的样品浸入电镀锌溶液中进行电镀锌；
或者将所述化学镀镍后的样品浸入电镀铜溶液中进行电镀铜。
在本发明中，所述电镀沉积金属薄膜过程的电流密度为1～5A/dm2。在本发明实施例中，所述电流密度可具体为1A/dm2、2A/dm2、3A/dm2、4A/dm2或5A/dm2。
在本发明中，所述电镀镍溶液优选包含200-300g/L六水合硫酸镍，30-45 g/L硼酸，30-60g/L六水合氯化镍，0-2g/L糖精，0-0.5g/L烯丙基磺酸钠和 0-0.1g/L十二烷基硫酸钠。
在本发明中，所述电镀镍溶液中六水合硫酸镍的浓度优选为220～280g/L，更优选为240～260g/L；
在本发明中，所述电镀镍溶液中硼酸的浓度优选为32～42g/L，更优选为 35～40g/L；
在本发明中，所述电镀镍溶液中六水合氯化镍的浓度优选为35～55g/L，更优选为40～50g/L；
在本发明中，所述电镀镍溶液中糖精的浓度优选为0.2～1.5g/L，更优选为 0.5～1g/L；
在本发明中，所述电镀镍溶液中烯丙基磺酸钠的浓度可具体为0g/L、 0.1g/L、0.2g/L、0.3g/L、0.4g/L或0.5g/L；
在本发明中，所述电镀镍溶液中十二烷基硫酸钠的浓度优选为 0.02～0.08g/L，更优选为0.05～0.08g/L。
本发明优选将经化学镀镍后的样品连接在直流电源负极，将镍阳极连接到直流电源的正极，用1～5A/dm2的电流密度在电镀镍溶液中进行电镀镍。
在本发明中，所述电镀镍的温度优选为35～45℃，更优选为37～42℃，最优选为40℃；所述电镀镍的时间优选为30～90分钟，更优选为40～80分钟，最优选为50～70分钟。
在本发明中，所述电镀锌溶液优选包含200-250g/L七水合硫酸锌，20-40 g/L硫酸钠，15-20g/L氯化钠，0-3g/L葡萄糖和0-3g/L甘氨酸。
在本发明中，所述电镀锌溶液中七水合硫酸锌的浓度优选为210～230g/L，更优选为220～230g/L；
在本发明中，所述电镀锌溶液中硫酸钠的浓度优选为25～35g/L，更优选为28～32g/L；
在本发明中，所述电镀锌溶液中氯化钠的浓度可具体为15g/L、16g/L、17g/L、18g/L、19g/L或20g/L；
在本发明中，所述电镀锌溶液中葡萄糖的浓度可具体为0g/L、1g/L、2g/L 或3g/L；
在本发明中，所述电镀锌溶液中甘氨酸的浓度可具体为0g/L、1g/L、2g/L 或3g/L。
在本发明中，所述电镀锌溶液的pH值优选为4～5。本发明优选采用氨水对上述电镀锌溶液的pH值进行调节。
本发明优选将经化学镀镍后的样品连接在直流电源负极，将锌阳极连接到直流电源的正极在电镀锌溶液中进行电镀锌。
在本发明中，所述电镀锌的温度优选为5～35℃，更优选为10～30℃，最优选为15～～25℃；所述电镀锌的时间优选为20～90分钟，更优选为30～80分钟，最优选为50～70分钟。
在本发明中，所述电镀铜溶液包含150-300g/L五水硫酸铜，50-80g/L硫酸，0.05-0.1g/L盐酸，0-0.05g/L双-(3-磺丙基)二硫，0-0.01g/L 2-巯基苯并咪唑，0-0.01g/L亚乙基硫脲和0-0.5g/L聚乙二醇。
在本发明中，所述电镀铜溶液中五水硫酸铜的浓度优选为180～280g/L，更优选为200～250g/L；
在本发明中，所述电镀铜溶液中硫酸的浓度优选为55～75g/L，更优选为 60～70g/L；
在本发明中，所述电镀铜溶液中盐酸的浓度可具体为0.05g/L、0.06g/L、 0.07g/L、0.08g/L、0.09g/L或0.1g/L；
在本发明中，所述电镀铜溶液中双-(3-磺丙基)二硫的浓度可具体0g/L、 0.01g/L、0.02g/L、0.03g/L、0.04g/L或0.05g/L；
在本发明中，所述电镀铜溶液中2-巯基苯并咪唑的浓度可具体为0g/L、 0.002g/L、0.004g/L、0.006g/L、0.008g/L或0.01g/L；
在本发明中，所述电镀铜溶液中亚乙基硫脲的浓度可具体为0g/L、 0.002g/L、0.004g/L、0.006g/L、0.008g/L或0.01g/L；
在本发明中，所述电镀铜溶液中聚乙二醇的浓度可具体0g/L、0.1g/L、 0.2g/L、0.3g/L、0.4g/L或0.5g/L。
在本发明中，所述电镀铜溶液的pH值优选为0～1。本发明优选采用氨水对上述电镀铜溶液的pH值进行调节。
本发明优选将经化学镀镍后的样品连接在直流电源负极，将磷铜阳极连接到直流电源的正极在电镀铜溶液中进行电镀铜。
在本发明中，所述电镀铜的温度优选为5～35℃，更优选为10～30℃，最优选为15～25℃；所述电镀铜的时间优选为15～60分钟，更优选为20～55分钟，最优选为30～50分钟。
下面将结合本发明中的实施例，对本发明提供的镁合金微弧氧化层表面制备导电涂层的方法进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在下述实施例中，原料均为市售商品。
实施例1
(1)微弧氧化处理
镁合金样品为商业级镁合金AZ31B，样品尺寸为30mm×30mm×1mm
首先，制备用于微弧氧化的溶液，将25g/L的硅酸盐，10g/L的磷酸盐和 3g/L的氢氧化物，加入不锈钢容器。在溶液中对镁合金进行微弧氧化处理，实施的电流密度为40A/dm2，脉冲频率为500Hz，持续时间600秒。
图1为本实施例得到的经过微弧氧化处理的镁合金样品表面的SEM图像；图2为本实施例得到的经过微弧氧化处理的镁合金样品横截面的SEM图像。根据图1～2可知，经过微弧氧化处理后，镁合金表面形成了10μm厚的具有化学和机械保护性能的电绝缘多孔陶瓷层。
(2)预处理
20℃下将经过微弧氧化处理的样品浸入到2g/L的醋酸镍乙醇溶液30秒，然后用去离子水洗涤。
(3)活化处理
20℃下将经过预处理的样品浸入到6g/L的硼氢化钠乙醇溶液3分钟进行活化处理，然后用去离子水洗涤。
(4)化学镀镍
化学镀镍溶液包含25g/L六水合硫酸镍形成，28g/L一水合次磷酸钠， 25g/L柠檬酸钠三元水合物，22g/L硼酸，18ml/L乳酸L，1.5mg/L硫脲以及15mg/L十二烷基硫酸钠。
用氨水将化学镀镍溶液得pH值调节为10。
将经活化得到的样品在70℃水浴下浸没在化学镀镍溶液中进行化学镀镍30分钟，结束后用去离子水洗涤。接着将样品置于200℃空气中进行1个小时退火处理。
图3为本实施例得到的经过化学镀镍处理的镁合金样品表面的SEM图像；图4为本实施例得到的经过化学镀镍处理的镁合金样品横截面的SEM图像；图5为本实施例得到的经过化学镀镍处理的镁合金样品横截面的EDX图谱。根据图3～5可知，在微弧氧化处理过的表面有大约20μm厚的金属镍层。
(5)电镀导电层
电镀镍溶液包含250g/L六水合硫酸镍，30g/L硼酸，30g/L六水合氯化镍，1.5g/L糖精，0.2g/L烯丙基磺酸钠以及0.1g/L十二烷基硫酸钠。
经过化学镀镍的样品连接到直流电源负极，而镍阳极被连接到直流电源的正极。随后，用2A/dm2的电流密度在40℃的电镀液中进行40分钟电镀镍。
图6为本实施例得到的经过电镀镍处理的镁合金样品表面的SEM图像；图7为本实施例得到的经过电镀镍处理的镁合金样品横截面的SEM图像；图 8为本实施例得到的经过电镀镍处理的镁合金样品横截面的EDX图谱。根据图6～8可知，在微弧氧化处理过的表面有大约40μm厚的金属镍层，通过四探针法进行测量的方块电阻小于0.01Ω/sq。
实施例2
(1)微 弧氧化处理
镁合金样品为商业级镁合金AZ91D，样品尺寸为30mm×30mm×1mm
首先，制备用于微弧氧化的溶液，将20g/L的硅酸盐，20g/L的磷酸盐和 6g/L的氢氧化物，加入不锈钢容器。在溶液中对镁合金进行微弧氧化处理，实施的电流密度为80A/dm2，脉冲频率为2000Hz，持续时间300秒。
(2)预处理
25℃下将经过微弧氧化处理的样品浸入到2g/L的醋酸镍乙醇溶液60秒，然后用去离子水洗涤。
(3)活化处理
25℃下将经过预处理的样品浸入到10g/L的硼氢化钠乙醇溶液8分钟进行活化处理，然后用去离子水洗涤。
(4)化学镀镍
化学镀镍溶液包含25g/L六水合硫酸镍形成，28g/L一水合次磷酸钠，25g/L柠檬酸钠三元水合物，22g/L硼酸，18ml/L乳酸L，1.5mg/L硫脲以及15mg/L十二烷基硫酸钠。
用氨水将化学镀镍溶液得pH值调节为11。
将经活化得到的样品在70℃水浴下浸没在化学镀镍溶液中进行化学镀镍 30分钟，结束后用去离子水洗涤。接着将样品置于200℃空气中进行1个小时退火处理。
(5)电镀导电层
电镀锌溶液为包含200g/L七水合硫酸锌，28g/L硫酸钠，16g/L氯化钠， 2g/L葡萄糖，1g/L甘氨酸。
控制化学镀锌溶液得pH值调节为5。
经过化学镀镍的样品连接到直流电源负极，而锌阳极被连接到直流电源的正极。随后，室温下用3A/dm2的电流密度进行30分钟电镀锌。
图9为本实施例得到的经过电镀锌处理的镁合金样品表面的SEM图像；
图10为本实施例得到的经过电镀锌处理的镁合金样品横截面的SEM图像；图11为本实施例得到的经过电镀锌处理的镁合金样品横截面的EDX图谱。根据图9～11可知，在微弧氧化处理过的表面有大约25μm厚的金属锌层。通过四探针法进行测量的方块电阻小于0.01Ω/sq。
实施例3
(1)微弧氧化处理
镁合金样品为商业级镁合金AZ31B，样品尺寸为30mm×30mm×1mm
首先，制备用于微弧氧化的溶液，将25g/L的硅酸盐，10g/L的磷酸盐和 3g/L的氢氧化物，加入不锈钢容器。在溶液中对镁合金进行微弧氧化处理，实施的电流密度为40A/dm2，脉冲频率为500Hz，持续时间600秒。
(2)预处理
20℃下将经过微弧氧化处理的样品浸入到2g/L的醋酸镍乙醇溶液30秒，然后用去离子水洗涤。
(3)活化处理
20℃下将经过预处理的样品浸入到6g/L的硼氢化钠乙醇溶液3分钟进行活化处理，然后用去离子水洗涤。
(4)化学镀镍
化学镀镍溶液包含25g/L六水合硫酸镍形成，28g/L一水合次磷酸钠， 25g/L柠檬酸钠三元水合物，22g/L硼酸，18ml/L乳酸L，1.5mg/L硫脲以及15mg/L十二烷基硫酸钠。
用氨水将化学镀镍溶液得pH值调节为10。
将经活化得到的样品在70℃水浴下浸没在化学镀镍溶液中进行化学镀镍 30分钟，结束后用去离子水洗涤。接着将样品置于200℃空气中进行1个小时退火处理。
(5)电镀导电层
电镀铜溶液包含250g/L五水硫酸铜，60g/L硫酸，0.07g/L盐酸，0.03g/L 双-(3-磺丙基)二硫，0.01g/L 2-巯基苯并咪唑，0.01g/L亚乙基硫脲和0.5g/L 聚乙二醇。
控制化学镀铜溶液得pH值调节为1。
将化学镀镍后的样品连接到直流电源负极，而磷铜阳极被连接到直流电源的正极。随后，25℃下用4A/dm2的电流密度进行30分钟电镀铜。
图12为本实施例得到的经过电镀铜处理的镁合金样品表面的SEM图像；
图13为本实施例得到的经过电镀铜处理的镁合金样品横截面的EDX图谱。根据图12～13可知，在微弧氧化处理过的表面有大约25μm厚的金属锌层。通过四探针法进行测量的方块电阻小于0.01Ω/sq。
实施例4
(1)微弧氧化处理
镁合金样品为商业级镁合金AZ31B，样品尺寸为30mm×30mm×1mm
首先，制备用于微弧氧化的溶液，将25g/L的硅酸盐，10g/L的磷酸盐和 3g/L的氢氧化物，加入不锈钢容器。在溶液中对镁合金进行微弧氧化处理，实施的电流密度为40A/dm2，脉冲频率为500Hz，持续时间600秒。
(2)预处理
20℃下将经过微弧氧化处理的样品浸入到2g/L的醋酸镍乙醇溶液30秒，然后用去离子水洗涤。
(3)活化处理
20℃下将经过预处理的样品浸入到6g/L的硼氢化钠乙醇溶液3分钟进行活化处理，然后用去离子水洗涤。
(4)化学镀镍
化学镀镍溶液包含25g/L六水合硫酸镍形成，28g/L一水合次磷酸钠， 25g/L柠檬酸钠三元水合物，22g/L硼酸，18ml/L乳酸L，1.5mg/L硫脲以及15mg/L十二烷基硫酸钠。
用氨水将化学镀镍溶液得pH值调节为10。
将经活化得到的样品在70℃水浴下浸没在化学镀镍溶液中进行化学镀镍 30分钟。
(5)电镀导电层
电镀镍溶液包含250g/L六水合硫酸镍，30g/L硼酸，30g/L六水合氯化镍，1.5g/L糖精，0.2g/L烯丙基磺酸钠以及0.1g/L十二烷基硫酸钠。
经过化学镀镍的样品连接到直流电源负极，而镍阳极被连接到直流电源的正极。随后，用2A/dm2的电流密度在40℃的电镀液中进行40分钟电镀镍。
本发明对实施例1～4得到的产品用四探针法进行电阻测量，检测结果表明本发明得到的产品的方块电阻均小于0.01Ω/sq，具有优异的导电性能。
实施例5
(1)微弧氧化处理
镁合金样品为商业级镁合金AZ91D，样品尺寸为30mm×30mm×1mm
首先，制备用于微弧氧化的溶液，将20g/L的硅酸盐，20g/L的磷酸盐和 6g/L的氢氧化物，加入不锈钢容器。在溶液中对镁合金进行微弧氧化处理，实施的电流密度为80A/dm2，脉冲频率为2000Hz，持续时间300秒。
(2)预处理
25℃下将经过微弧氧化处理的样品浸入到2g/L的醋酸镍乙醇溶液60秒。
(3)活化处理
25℃下将经过预处理的样品浸入到10g/L的硼氢化钠乙醇溶液8分钟进行活化处理。
(4)化学镀镍
化学镀镍溶液包含25g/L六水合硫酸镍形成，28g/L一水合次磷酸钠， 25g/L柠檬酸钠三元水合物，22g/L硼酸，18ml/L乳酸L，1.5mg/L硫脲以及15mg/L十二烷基硫酸钠。
用氨水将化学镀镍溶液得pH值调节为11。
将经活化得到的样品在70℃水浴下浸没在化学镀镍溶液中进行化学镀镍 30分钟。
(5)电镀导电层
电镀锌溶液为包含200g/L七水合硫酸锌，28g/L硫酸钠，16g/L氯化钠， 2g/L葡萄糖，1g/L甘氨酸。
控制化学镀锌溶液得pH值调节为5。
经过化学镀镍的样品连接到直流电源负极，而锌阳极被连接到直流电源的正极。随后，室温下用3A/dm2的电流密度进行30分钟电镀锌。
本发明提供了镁合金微弧氧化层表面制备导电涂层的处理方法，用金属盐溶液对经过微弧氧化处理的镁合金样品表面进行预处理；将所述预处理后的样品浸入活化溶液中进行活化处理；将所述活化后的样品浸入化学镀镍溶液进行表面化学镀镍；在所述化学镀镍后的样品表面电镀沉积金属薄膜，形成导电涂层。本发明在经过微弧氧化、活化和化学镀镍处理过的镁合金表面电镀沉积镍层、锌层或者铜层，使得得到的表面在具有耐腐蚀性的同时还具有良好的导电性能。通过四探针法对电镀后的表面进行测量，得到的方块电阻均小于0.01Ω/sq。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (3)

1.镁合金微弧氧化层表面制备导电涂层的处理方法，包括如下步骤：
用金属盐溶液对经过微弧氧化处理的镁合金样品表面进行预处理；
所述金属盐为镍盐和银盐中的一种；
所述镍盐为醋酸镍，所述银盐为硝酸银；
所述金属盐为镍盐时，金属盐溶液中的溶剂为乙醇；
所述金属盐为银盐时，金属盐溶液中的溶剂为乙醇和乙二醇的混合液；
所述乙醇和乙二醇的混合液中乙醇与乙二醇的体积比为(5～10):1；
所述预处理具体为：
将经过微弧氧化处理的样品浸入到1～5g/L的醋酸镍乙醇溶液10～60秒；
或者将样品浸入0.2～1.0g/L硝酸银的乙醇和乙二醇混合物溶液2～10分钟；
将所述预处理后的样品浸入活化溶液中进行活化处理；
将所述活化后的样品浸入化学镀镍溶液进行表面化学镀镍；
在所述化学镀镍后的样品表面电镀沉积金属薄膜，形成导电涂层；
所述电镀沉积金属薄膜过程具体为：将所述化学镀镍后的样品浸入电镀锌溶液中进行电镀锌；
所述电镀锌溶液包含200-250g/L七水合硫酸锌，20-40g/L硫酸钠，15-20g/L氯化钠，0-3g/L葡萄糖和0-3g/L甘氨酸；
所述电镀锌溶液pH值为4～5。
2.根据权利要求1所述的镁合金微弧氧化层表面制备导电涂层的处理方法，其特征在于，所述活化处理具体为：
将所述预处理后的样品浸入到5-10g/L的硼氢化钠乙醇溶液2-10分钟进行活化处理；
或者将所述预处理后的样品放入60-80℃的乙醇中5-10分钟进行活化处理。
3.根据权利要求1所述的镁合金微弧氧化层表面制备导电涂层的处理方法，其特征在于，所述化学镀镍溶液包含20-40g/L六水合硫酸镍，20-40g/L一水合次磷酸钠，20-30g/L柠檬酸钠三元水合物，20-30g/L硼酸，15-20ml/L L-乳酸，1-3mg/L硫脲和0-30mg/L十二烷基硫酸钠；
所述化学镀镍溶液pH值为10～11。
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