CN111926365A - 镁合金微弧氧化高效电磁屏蔽涂层及其制备方法 - Google Patents

镁合金微弧氧化高效电磁屏蔽涂层及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111926365A
CN111926365A CN202010671901.9A CN202010671901A CN111926365A CN 111926365 A CN111926365 A CN 111926365A CN 202010671901 A CN202010671901 A CN 202010671901A CN 111926365 A CN111926365 A CN 111926365A
Authority
CN
China
Prior art keywords
magnesium alloy
arc oxidation
micro
electromagnetic shielding
carbonyl iron
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202010671901.9A
Other languages
English (en)
Inventor
韩宝军
张明明
杨初斌
彭光怀
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jiangxi Shida Magnesium Alloy Technology Co ltd
Gannan Normal University
Original Assignee
Jiangxi Shida Magnesium Alloy Technology Co ltd
Gannan Normal University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jiangxi Shida Magnesium Alloy Technology Co ltd, Gannan Normal University filed Critical Jiangxi Shida Magnesium Alloy Technology Co ltd
Priority to CN202010671901.9A priority Critical patent/CN111926365A/zh
Publication of CN111926365A publication Critical patent/CN111926365A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D11/00—Electrolytic coating by surface reaction, i.e. forming conversion layers
    • C25D11/02—Anodisation
    • C25D11/026—Anodisation with spark discharge
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D11/00—Electrolytic coating by surface reaction, i.e. forming conversion layers
    • C25D11/02—Anodisation
    • C25D11/30—Anodisation of magnesium or alloys based thereon
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K9/00—Screening of apparatus or components against electric or magnetic fields
    • H05K9/0073—Shielding materials
    • H05K9/0081—Electromagnetic shielding materials, e.g. EMI, RFI shielding
    • H05K9/0084—Electromagnetic shielding materials, e.g. EMI, RFI shielding comprising a single continuous metallic layer on an electrically insulating supporting structure, e.g. metal foil, film, plating coating, electro-deposition, vapour-deposition

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)

Abstract

本发明公开了一种镁合金微弧氧化高效电磁屏蔽涂层及其制备方法，属于镁合金表面处理技术领域。所述镁合金微弧氧化高效电磁屏蔽涂层的制备方法为：将羰基铁粉加入纯水中，超声分散得到0.1～1.0g/L的羰基铁粉悬浮液；然后在每升羰基铁粉悬浮液中加入5～20g氢氧化钠、加入10～50g硅酸钠，得到混合电解溶液。以混合溶液作为微弧氧化电解液，经过前处理的镁合金工件作为阳极，进行微弧氧化处理，得到镁合金表面含羰基铁的微弧氧化涂层，该涂层不但具有良好的耐蚀性能，还具有高的电磁屏蔽效能。

Description

镁合金微弧氧化高效电磁屏蔽涂层及其制备方法
技术领域
本发明属于镁合金表面处理技术领域，具体涉及一种镁合金微弧氧化高效电磁屏蔽涂层及其制备方法。
背景技术
镁合金是最轻的结构金属材料，具有比强度、比刚度好、可铸可焊、导电导热能力强，易回收等优点，广泛应用于航空航天、汽车以及3C电子通讯等领域，特别是随着5G通讯技术的迅猛发展，进一步提高镁合金的抗电磁屏蔽效能显得极为迫切和必要。
镁合金化学活性高，耐蚀性较差，在一定程度上限制了其应用领域，因此，镁合金工件在服役使用前必须经过表面处理。镁合金微弧氧化处理是将镁合金零件作为阳极置于盛有电解液的不锈钢阴极槽体中，通过在阴阳极两端施加高电压，使得作为阳极的工件表面发生等离体放电而温度迅速升高熔融并与电解液发生反应，从而在镁合金表层生成一层陶瓷质的涂层，这层陶瓷质的涂层改变了镁合金表面状态和性能，从而提高镁合金的耐蚀性、耐磨性及硬度等。该技术具有操作简单，易于实现，可以处理复杂构件等优点。镁合金一个重要的应用领域就是制造手机、平板电脑等外壳，是人体经常接触的电子产品，而仅仅通过微弧氧化处理获得耐蚀性、耐磨性好的表面涂层是不够的，如果能够通过一定的技术手段处理，使得该涂层还具备更加优良的抗电磁屏蔽功能，有利于人体健康的同时，将大幅提升镁合金在手机、平板电脑甚至更多家用电器中的应用比例，可推动镁合金的发展。因此，如何制备具有高效电磁屏蔽效能的镁合金微弧氧化涂层就显得十分有意义。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术的不足，而提供一种镁合金微弧氧化高效电磁屏蔽涂层及其制备方法，该方法通过在电解液中添加羰基铁粉，进而使镁合金作为阳极与电解液发生反应，得到高效电磁屏蔽镁合金微弧氧化涂层。
本发明采用如下技术方案：
本发明提供一种镁合金微弧氧化高效电磁屏蔽涂层的制备方法，包括步骤如下：
步骤一：镁合金工件前处理，去除镁合金工件表面的油污和氧化层，使金属材料表面光洁、干净；
步骤二：将羰基铁粉加入纯水中，超声处理，得到羰基铁粉悬浮液；
步骤三：向步骤二得到的羰基铁粉悬浮液中加入氢氧化钠和硅酸钠，得到羰基铁粉在氢氧化钠硅酸钠混合水溶液中的悬浮液；
步骤四：将步骤三得到的悬浮液作为镁合金微弧氧化电解液，加入电解槽中，将步骤一得到的镁合金工件作为阳极，进行微弧氧化处理，得到包含羰基铁粉的镁合金微弧氧化涂层。
更进一步地，步骤一所述镁合金工件前处理具体为：
a.打磨：分别采用320#、800#、1000#、1500#砂纸对镁合金工件进行打磨；
b.脱脂：将镁合金工件置于丙酮溶液中超声处理10～30分钟；
c.乙醇浸泡：将经过脱脂处理的镁合金工件在乙醇中浸泡10～30分钟，冷风吹干备用。
更进一步地，步骤二中所述羰基铁粉的粒度为100～1000nm。
更进一步地，步骤二中所述超声处理时的超声功率为100～500W，超声时间为1～3小时。
更进一步地，步骤二中所述羰基铁粉悬浮液的浓度为0.1～1.0g/L。
更进一步地，步骤三中氢氧化钠和硅酸钠的加入量为：每升悬浮液中加入5～20g的氢氧化钠、10～50g的硅酸钠。
更进一步地，步骤四中在电压300～550V，时间300～1800s，温度10～30℃的条件下进行微弧氧化处理。
更进一步地，步骤一中所述镁合金为AZ91镁合金。
本发明还提供一种由上述镁合金微弧氧化高效电磁屏蔽涂层的制备方法制得的镁合金微弧氧化高效电磁屏蔽涂层。
本发明与现有技术相比，其有益效果为：
本发明以羰基铁粉在氢氧化钠和硅酸钠混合水溶液中的悬浮液作为微弧氧化电解液，前处理的镁合金工件作为阳极，进行微弧氧化处理，得到含羰基铁的镁合金微弧氧化涂层，该涂层不但耐蚀性好，还具备高效的电磁屏蔽效能，使得带有该种涂层的镁合金产品能够被广泛应用于手机、平板电脑及家用电器领域，保障人体的健康，利于推动镁合金产业的发展。
附图说明
图1为本发明中镁合金高效电磁屏蔽微弧氧化涂层的电磁屏蔽测试图谱，显示的是经过微弧氧化处理的镁合金对频率范围在300M-1.5GHz电磁波的屏蔽效能。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等效形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
实施例1
一种镁合金微弧氧化高效电磁屏蔽涂层的制备方法，其具体包括如下步骤：
步骤1：镁合金工件前处理；
a.打磨：分别采用320#、800#、1000#、1500#砂纸对AZ91D镁合金工件进行打磨；
b.脱脂：将上述的镁合金工件置于丙酮溶液中超声处理15分钟；
c.乙醇浸泡：将经过脱脂处理的镁合金工件在乙醇中浸泡15分钟，冷风吹干备用；
步骤2：将粒度100nm羰基铁粉加入纯水中，超声处理2小时，超声功率300W，得到浓度为0.1～1.0g/L的羰基铁粉分散液；
步骤3，向步骤2得到的羰基铁粉分散液中加入氢氧化钠和硅酸钠，加入量为每升分散液中加入15g的氢氧化钠，每升分散液中加入30g的硅酸钠，并采用去离子水调节，得到羰基铁粉在氢氧化钠和硅酸钠混合水溶液中的悬浮液；
步骤4，将步骤3得到的悬浮液作为微弧氧化电解液，加入电解槽中，将步骤1得到的镁合金工件作为阳极，在电压400V，时间1100s，温度20℃的条件下，进行微弧氧化处理，得到包含羰基铁的镁合金微弧氧化涂层。分别采取电磁屏蔽效能测试仪及电化学工作站对得到的涂层进行电磁屏蔽效能及耐蚀性能评价，结果显示获得的涂层电磁屏蔽效能为130db，自腐蚀电位-1.53V，自腐蚀电流密度2.3×10-6A/cm2。与直接微弧氧化涂层相比较，电磁屏蔽效能提高50％，自腐蚀电位提高700mV，降低三个数量级，性能指标明显优于对比试样。
实施例2
一种镁合金微弧氧化高效电磁屏蔽涂层的制备方法，其具体包括如下步骤：
步骤1：镁合金工件前处理；
a.打磨：分别采用320#、800#、1000#、1500#砂纸对AZ91D镁合金工件进行打磨；
b.脱脂：将镁合金工件置于丙酮溶液中超声处理10分钟；
c.乙醇浸泡：将经过脱脂处理的镁合金工件在乙醇中浸泡10分钟，冷风吹干备用；
步骤2：将粒度100nm羰基铁粉加入纯水中，超声处理1小时，超声功率100W，得到浓度为0.1～1.0g/L的羰基铁粉分散液；
步骤3，向步骤2得到的羰基铁粉分散液中加入氢氧化钠和硅酸钠，加入量为每升分散液中加入5g的氢氧化钠，每升分散液中加入10g的硅酸钠，并采用去离子水调节，得到羰基铁粉在氢氧化钠硅酸钠混合水溶液中的悬浮液；
步骤4，将步骤3得到的悬浮液作为微弧氧化电解液，加入电解槽中，将步骤1得到的镁合金工件作为阳极，在电压300V，时间300s，温度10℃的条件下，进行微弧氧化处理，得到包含羰基铁的镁合金微弧氧化涂层。分别采取电磁屏蔽效能测试仪及电化学工作站对得到的涂层进行电磁屏蔽效能及耐蚀性能评价，结果如表1所示，性能指标明显优于对比试样。
实施例3
一种镁合金微弧氧化高效电磁屏蔽涂层的制备方法，其具体包括如下步骤：
步骤1：镁合金工件前处理
a.打磨：分别采用320#、800#、1000#、1500#砂纸对AZ91D镁合金工件进行打磨；
b.脱脂：将镁合金工件置于丙酮溶液中超声处理30分钟；
c.乙醇浸泡：将经过脱脂处理的镁合金工件在乙醇中浸泡30分钟，冷风吹干备用；
步骤2：将粒度1000nm羰基铁粉加入纯水中，超声处理3小时，超声功率500W，得到浓度为0.1～1.0g/L的羰基铁粉分散液；
步骤3，向步骤2得到的羰基铁粉分散液中加入氢氧化钠和硅酸钠，加入量为每升分散液中加入20g的氢氧化钠，每升分散液中加入50g的硅酸钠，并采用去离子水调节，得到羰基铁粉在氢氧化钠硅酸钠混合水溶液中的悬浮液；
步骤4，将步骤3得到的悬浮液作为微弧氧化电解液，加入电解槽中，将步骤1得到的镁合金工件作为阳极，在电压550V，时间1800s，温度30℃的条件下，进行微弧氧化处理，得到包含羰基铁的镁合金微弧氧化涂层。分别采取电磁屏蔽效能测试仪及电化学工作站对得到的涂层进行电磁屏蔽效能及耐蚀性能评价，结果如表1所示，性能指标明显优于对比试样。对实施例1至3所得到的镁合金微弧氧化涂层进行电磁屏蔽效能测试，上述实施例所制得的镁合金工件产品在300M-1.5G频率范围内的最高电磁屏蔽效能及耐蚀性能电化学的测试结果如下表1所示，结果显示，本发明技术方案制备的涂层具有优异的电磁屏蔽效果(如图1)及耐蚀性能，有利于镁合金产品在电子产品领域广泛推广应用。
表1实施例1至3所制得的产品电磁屏蔽测试结果
Figure BDA0002580843570000041
基于上述，本发明以羰基铁粉在氢氧化钠和硅酸钠混合水溶液中的悬浮液作为微弧氧化电解液，前处理的镁合金工件作为阳极，进行等微弧氧化处理，得到含羰基铁的镁合金微弧氧化涂层，该涂层不但耐蚀性好，还具备高效的电磁屏蔽功能，适用于手机、平板电脑及家用电器领域。
上述实施例对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。以上所述仅为本发明较佳可行的实施例而已，并非因此局限本发明的权利范围，凡运用本发明说明书内容所作的等效结构变化，均包含于本发明的权利范围之内。

Claims (9)

1.镁合金微弧氧化高效电磁屏蔽涂层的制备方法，其特征在于，包括步骤如下：
步骤一：镁合金工件前处理，去除镁合金工件表面的油污和氧化层，使金属材料表面光洁、干净；
步骤二：将羰基铁粉加入纯水中，超声处理，得到羰基铁粉悬浮液；
步骤三：向步骤二得到的羰基铁粉悬浮液中加入氢氧化钠和硅酸钠，得到羰基铁粉在氢氧化钠硅酸钠混合水溶液中的悬浮液；
步骤四：将步骤三得到的悬浮液作为镁合金微弧氧化电解液，加入电解槽中，将步骤一得到的镁合金工件作为阳极，进行微弧氧化处理，得到包含羰基铁粉的镁合金微弧氧化涂层。
2.根据权利要求1所述的镁合金微弧氧化高效电磁屏蔽涂层的制备方法，其特征在于，步骤一所述镁合金工件前处理具体为：
a.打磨：分别采用320#、800#、1000#、1500#砂纸对镁合金工件进行打磨；
b.脱脂：将镁合金工件置于丙酮溶液中超声处理10～30分钟；
c.乙醇浸泡：将经过脱脂处理的镁合金工件在乙醇中浸泡10～30分钟，冷风吹干备用。
3.根据权利要求1所述的镁合金微弧氧化高效电磁屏蔽涂层的制备方法，其特征在于，步骤二中所述羰基铁粉的粒度为100～1000nm。
4.根据权利要求1所述的镁合金微弧氧化高效电磁屏蔽涂层的制备方法，其特征在于，步骤二中所述超声处理时的超声功率为100～500W，超声时间为1～3小时。
5.根据权利要求1所述的镁合金微弧氧化高效电磁屏蔽涂层的制备方法，其特征在于，步骤二中所述羰基铁粉悬浮液的浓度为0.1～1.0g/L。
6.根据权利要求1所述的镁合金微弧氧化高效电磁屏蔽涂层的制备方法，其特征在于，步骤三中氢氧化钠和硅酸钠的加入量为：每升悬浮液中加入5～20g的氢氧化钠、10～50g的硅酸钠。
7.根据权利要求1所述的镁合金微弧氧化高效电磁屏蔽涂层的制备方法，其特征在于，步骤四中在电压300～550V，时间300～1800s，温度10～30℃的条件下进行微弧氧化处理。
8.根据权利要求1至7任一项所述的镁合金微弧氧化高效电磁屏蔽涂层的制备方法，其特征在于，步骤一中所述镁合金为AZ91镁合金。
9.由权利要求1至8任一项所述的镁合金微弧氧化高效电磁屏蔽涂层的制备方法制得的镁合金微弧氧化高效电磁屏蔽涂层。
CN202010671901.9A 2020-07-13 2020-07-13 镁合金微弧氧化高效电磁屏蔽涂层及其制备方法 Pending CN111926365A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010671901.9A CN111926365A (zh) 2020-07-13 2020-07-13 镁合金微弧氧化高效电磁屏蔽涂层及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010671901.9A CN111926365A (zh) 2020-07-13 2020-07-13 镁合金微弧氧化高效电磁屏蔽涂层及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111926365A true CN111926365A (zh) 2020-11-13

Family

ID=73313545

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010671901.9A Pending CN111926365A (zh) 2020-07-13 2020-07-13 镁合金微弧氧化高效电磁屏蔽涂层及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111926365A (zh)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20100009196A (ko) * 2008-07-18 2010-01-27 현대자동차주식회사 마그네슘합금 부품의 표면처리 방법
CN102560600A (zh) * 2010-12-23 2012-07-11 中国科学院金属研究所 一种镁合金表面综合防护吸波涂层及其制备方法
CN104294347A (zh) * 2014-11-10 2015-01-21 沈阳理工大学 一种磁性粉体复合镁合金微弧氧化膜的制备方法
CN104313665A (zh) * 2014-11-10 2015-01-28 沈阳理工大学 一种增加磁性粉体在镁合金微弧氧化膜中含量的方法
CN107268062A (zh) * 2017-06-26 2017-10-20 赣南师范大学 一种镁合金等离子体氧化抗菌涂层的制备方法
CN107557840A (zh) * 2017-10-26 2018-01-09 杨晓艳 一种镁合金微弧氧化工艺
CN108568531A (zh) * 2018-04-25 2018-09-25 赣南师范大学 一种合金化羰基铁粉及其制备方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20100009196A (ko) * 2008-07-18 2010-01-27 현대자동차주식회사 마그네슘합금 부품의 표면처리 방법
CN102560600A (zh) * 2010-12-23 2012-07-11 中国科学院金属研究所 一种镁合金表面综合防护吸波涂层及其制备方法
CN104294347A (zh) * 2014-11-10 2015-01-21 沈阳理工大学 一种磁性粉体复合镁合金微弧氧化膜的制备方法
CN104313665A (zh) * 2014-11-10 2015-01-28 沈阳理工大学 一种增加磁性粉体在镁合金微弧氧化膜中含量的方法
CN107268062A (zh) * 2017-06-26 2017-10-20 赣南师范大学 一种镁合金等离子体氧化抗菌涂层的制备方法
CN107557840A (zh) * 2017-10-26 2018-01-09 杨晓艳 一种镁合金微弧氧化工艺
CN108568531A (zh) * 2018-04-25 2018-09-25 赣南师范大学 一种合金化羰基铁粉及其制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
张忠伦 等: "《室内电磁辐射污染控制与防护技术》", 30 September 2016, 中国建材工业出版社 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102808210B (zh) 一种微弧氧化的表面处理方法及其制品
CN105239134B (zh) 一种提高镁合金阳极氧化膜层耐蚀性能的方法
CN110983415B (zh) 一种镁锂合金表面复合氧化处理方法
CN107313080B (zh) 钕铁硼产品直接电镀铜的电镀液、制备方法及电镀方法
CN111172577A (zh) 一种镁合金表面低孔隙率微弧氧化膜的制备方法
CN101880904A (zh) 一种铸铝合金微弧氧化前处理的方法
CN106637339A (zh) 一种具有高粘接强度阳极氧化膜的铝合金的制备工艺
CN103088384A (zh) 阀金属等离子体电解氧化表面处理方法
CN104073849B (zh) 一种烧结钕铁硼磁体表面电镀镍钨磷的工艺
CN110424029A (zh) 一种金属表面耐蚀自清洁的超疏水镀层及其制备方法和应用
CN101956224A (zh) 用于纳米复合镀层的电镀方法
CN107268062A (zh) 一种镁合金等离子体氧化抗菌涂层的制备方法
CN105839082A (zh) 一种Ce-Ni-B/GO化学复合沉积层及其超声波辅助制备方法
CN110714219A (zh) 镁合金微弧氧化表面电镀镍的方法
CN102899703A (zh) 一种硅酸盐电解液及其在制备镁合金微弧氧化膜中的应用
CN103647053A (zh) 一种镍电极表面制备三氧化铝涂层的方法
CN110735172B (zh) 一种镁合金表面的铈基涂层制备方法
CN111020664B (zh) 一种含石墨烯微弧氧化耐蚀陶瓷层的制备方法
CN103938254A (zh) 一种镁合金表面抗连接腐蚀微弧氧化层的制备方法
CN111926365A (zh) 镁合金微弧氧化高效电磁屏蔽涂层及其制备方法
CN102965626B (zh) 粉末冶金多孔材料的镀镍方法
CN105648502A (zh) 一种镁合金表面疏水复合膜层及其制备方法
CN102644075A (zh) 一种tc4钛合金表面质量优良的电火花表面强化制备工艺
CN114921782A (zh) 一种钕铁硼磁体表面预处理的复合处理剂及其制备方法和应用
CN103695876A (zh) 一种化学镀高性能无孔隙镍磷合金的工艺

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20201113