CN113897655B - 一种镁合金表面复合涂层及其制备方法 - Google Patents

一种镁合金表面复合涂层及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种镁合金表面复合涂层及其制备方法。所述镁合金表面复合涂层包括在镁合金上自下往上依次设置的微弧氧化膜层、水热封孔层和面漆层。本发明所述镁合金表面复合涂层相比于单一表面改性的涂层，能够长时间有效防护镁合金基体被腐蚀，而且各涂层间相互耦合，紧密结合，使复合涂层的结构更加致密。镁合金表面负载复合涂层后，电化学腐蚀的反应速率下降7个数量级，阻抗增加3个数量级，说明致密结构的复合涂层使镁合金基体的耐腐蚀性明显增强。

Description

一种镁合金表面复合涂层及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种镁合金表面复合涂层及其制备方法，属于材料表面处理技术领域。
背景技术
镁合金具有重量轻、易回收、比强度高、易于机械加工等优点，在汽车、五金、信息产品等领域对镁合金材料提出广阔应用需求。我国镁资源丰富，开展镁合金材料与应用技术的研究尤为迫切和重要。镁合金广泛应用存在一个重要难题，由于镁的电极电位低，化学活性很高，在潮湿空气、含硫气氛和海洋大气以及人体环境中均会发生严重的腐蚀。通过在镁合金基体上制备耐蚀表面改性涂层材料，是有效改善其耐蚀性的一种有效途径。
目前常用于表面改性的方法有溶胶-凝胶法，有机涂层法，扩散涂层法、微弧氧化法，化学转化膜，或者利用两种以上表面改性方法在镁合金表面制备复合涂层方法。
一些转化膜的处理工艺会产生有毒废水，污染环境，并且化学转化膜的耐蚀性效果不好。其它技术如溶胶-凝胶法、微弧氧化法等处理的表面普遍存在诸多的点蚀坑、孔洞和微裂纹等缺陷。如何有效解决或消除膜层的点蚀坑、孔洞或者微裂纹等缺陷，已经成为制约镁合金涂层耐腐蚀性能的充分发挥的主要制约因素。有机物涂层是提高镁合金制品防腐、防潮、耐热和绝缘性能的一个重要方法，但是单独的有机物涂层耐腐蚀性能有限，结合力较低，只能用来作为短时间的防护处理。
在镁合金表面采用多种技术制备复合膜层是提高镁合金长时耐腐蚀性能的重要技术手段，也是目前镁合金防腐领域的研究热点之一。常用的复合膜层制备方法如先制备一层微弧氧化陶瓷层，然后采用溶胶-凝胶或者其他封孔技术进行封孔处理所制备得到的多层复合膜。这样的复合处理技术相比与单一表面改性，对于镁合金耐蚀性的提高有一定增益，然而效果并不明显。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足之处而提供一种镁合金表面复合涂层及其制备方法，本发明通过在镁合金表面制备多层复合膜，实现长时间有效防止腐蚀镁合金基体的效果，而且所述复合涂层环保、安全。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种镁合金表面复合涂层，包括在镁合金上自下往上依次设置的微弧氧化膜层、水热封孔层和面漆层。
本发明所述镁合金表面复合涂层相比于单一表面改性的涂层，能够长时间有效防护镁合金基体被腐蚀的现象，而且各涂层间相互耦合，紧密结合，使复合涂层的结构更加致密。镁合金表面负载复合涂层后，电化学腐蚀的反应速率下降7个数量级，阻抗增加3个数量级，说明致密结构的复合涂层使镁合金基体的耐腐蚀性明显增强。
作为本发明的优选实施方式，所述微弧氧化膜层的厚度为15-25μm，所述水热封孔层的厚度为5μm-9μm，所述面漆层的厚度为15μm-25μm。
微弧氧化膜层、水热封孔层和面漆层的厚度会影响复合涂层的耐腐蚀性，在膜结构不变的情况下，各膜层的厚度越厚抗阻效果越好，耐腐蚀性越好。但综合考虑成本、附着力与耐腐蚀性能，各膜层在上述厚度范围内的复合膜层性能最佳。
本发明要求保护所述镁合金表面复合涂层的制备方法，包括对镁合金表面依次进行表面预处理，微弧氧化处理，水热封孔处理，喷面漆处理得到所述镁合金表面复合涂层。
将镁合金表面依次进行表面预处理，微弧氧化处理得到微弧氧化膜层，水热封孔处理得到水热封孔层，喷面漆处理得到面漆层，最终得到依次设置在镁合金上的微弧氧化膜层、水热封孔层和面漆层。进过上述制备方法的处理，微弧氧化膜层原位生长在镁合金表面，与镁合金基体牢固结合，各涂层经过上述制备方法，彼此之间相互耦合，得到的复合涂层使镁合金基体的耐腐蚀性明显增强。
作为本发明的优选实施方式，所述表面预处理具体为：将镁合金表面打磨后，经乙醇清洗和水冲洗，冷风吹干得到表面洁净的镁合金。
作为本发明的优选实施方式，所述微弧氧化处理包括如下步骤：
(1)将表面洁净的镁合金置于微弧氧化电解液中，以镁合金为阳极，不锈钢为阴极，保持微弧氧化电解液的温度为20-40℃，打开双向脉冲电源，在正向电压为130V～210V、频率为500Hz～2000Hz、占空比为20％～50％，负向电压为30V～90V、占空比为30％～45％的条件下微弧氧化处理10min～30min，得到微弧氧化处理后的镁合金；
(2)将微弧氧化处理后的镁合金使用60-80℃水冲洗，自然风干，得到所述负载微弧氧化膜层的镁合金。
通过上述微弧氧化处理得到原位生长在镁合金表面的微弧氧化膜层，两者结合紧密，不易脱落，而且紧致的结构有利于提高镁合金的耐腐蚀性。
作为本发明的优选实施方式，所述微弧氧化电解液的成分包括10g/L～20g/L硅酸钠，2g/L～10g/L氢氧化钠，1g/L～8g/L氟化钾，1g/L～4g/L柠檬酸钠，1g/L～4g/L磷酸钠，溶剂为水。
本发明在电解液添加柠檬酸钠，柠檬酸根离子在微弧放电过程中可以降低微弧火花放电的剧烈程度，降低微弧氧化膜的孔隙率，提高微弧氧化膜的致密度，使得微弧氧化膜更加均匀致密。
作为本发明的优选实施方式，所述水热封孔处理包括如下步骤：将负载微弧氧化膜层的镁合金置于水热封孔处理溶液中进行水热反应，反应结束后使用水清洗，吹干得到负载水热封孔层的镁合金。
本发明通过水热法可在微弧氧化膜层表面原位生长一层纳米片层结构的封孔层，对微弧氧化膜层表面的微裂纹和微孔具有良好的封闭效果，同时片层结构的封孔层与面漆层可以形成良好的机械结合，使得整个复合涂层的结构更加致密。
作为本发明所述水热封孔处理的优选实施方式，所述水热反应的温度为80～160℃，时间为36～48小时。
作为本发明的优选实施方式，所述水热封孔处理溶液配制方法：将硝酸铝溶于水中，使用氢氧化钠调节pH值为11～13得到水热封孔处理溶液；所述水热封孔处理溶液中硝酸铝的浓度为0.01mol/L～0.05mol/L。
作为本发明的优选实施方式，所述喷面漆处理中使用双组分丙烯酸聚氨酯车用面漆对负载水热封孔层的镁合金进行喷漆处理；喷面漆处理过程中喷枪和被涂物呈直角且平行运动，喷枪移动速度为5cm/s～15cm/s，保证喷枪距离被喷涂物15cm～30cm，所述喷面漆处理的终点为漆层厚度；面漆喷涂结束后在60～80℃下干燥5h～8h。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明所述镁合金表面复合涂层包括依次设置在镁合金上的微弧氧化膜层、水热封孔层和面漆层。本发明所述镁合金表面复合涂层相比于单一表面改性的涂层，能够长时间有效防护镁合金基体被腐蚀，而且各涂层间相互耦合，紧密结合，使复合涂层的结构更加致密。镁合金表面负载复合涂层后，电化学腐蚀的反应速率下降7个数量级，阻抗增加3个数量级，说明致密结构的复合涂层使镁合金基体的耐腐蚀性明显增强。
附图说明
图1为本发明所述镁合金表面复合涂层的结构图；
图2为本发明所述微弧氧化膜层的表面图；
图3为本发明所述水热法封孔层的表面图；
图4为本发明所述面漆层的表面图。
具体实施方式
为更好地说明本发明的目的、技术方案和优点，下面将结合具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
一种镁合金表面复合涂层，包括在镁合金上自下往上依次设置的微弧氧化膜层、水热封孔层和面漆层，其制备方法如下：
步骤一：将镁合金表面打磨后，经乙醇清洗和水冲洗，冷风吹干得到表面洁净的镁合金；
步骤二：配制所述微弧氧化电解液，所述微弧氧化电解液的成分包括15g/L硅酸钠，6g/L氢氧化钠，5g/L氟化钾，2.5g/L柠檬酸钠，2.5g/L磷酸钠，溶剂为水；
步骤三：将表面洁净的镁合金置于微弧氧化电解液中，以镁合金为阳极，不锈钢为阴极，保持微弧氧化电解液的温度为30℃，打开双向脉冲电源，在正向电压为170V、频率为1200Hz、占空比为35％，负向电压为60V、占空比为40％的条件下微弧氧化处理20min，得到微弧氧化处理后的镁合金；将微弧氧化处理后的镁合金使用70℃水冲洗，自然风干，得到所述负载微弧氧化膜层的镁合金；
步骤四：将硝酸铝溶于水中，使用氢氧化钠调节pH值为12得到水热封孔处理溶液；所述水热封孔处理溶液中硝酸铝的浓度为0.03mol/L；
步骤五：将负载微弧氧化膜层的镁合金置于水热封孔处理溶液中在120℃下进行水热反应42小时，反应结束后使用水清洗，吹干得到负载水热封孔层和微弧氧化膜层的镁合金；
步骤六：所述喷面漆处理中使用双组分丙烯酸聚氨酯车用面漆对负载水热封孔层和微弧氧化膜层的镁合金进行喷漆处理；喷面漆处理过程中喷枪和被涂物呈直角且平行运动，喷枪移动速度为10cm/s，保证喷枪距离被喷涂物28cm，所述喷面漆处理的终点为漆层厚度；面漆喷涂结束后在70℃下干燥6.5h得到镁合金表面复合涂层。
图1为本发明实施例1所制备的镁合金表面复合涂层的结构图，从图中可以看到，镁合金表面复合涂层包括依次设置在镁合金上的微弧氧化膜层、水热封孔层和面漆层，而且水热法封孔层将微弧氧化膜层表面的微裂纹和微孔完全封闭，同时片层结构的封孔层与面漆层也可以形成良好的机械结合，使得整个复合涂层的结构更加致密。
图2为本发明实施例1所制备的微弧氧化膜层的表面图。从图中可以看出，微弧氧化膜层呈现多孔结构。而且经测试微弧氧化膜层的表面粗糙度Ra为0.3μm～0.7μm，这种结构有利于与水热法封孔层结合。
图3为本发明实施例1所制备的水热法封孔层的表面图。从图中可以看出，水热法封孔层呈现多孔结构，而且经测试微弧氧化膜层的表面粗糙度Ra为0.1μm～0.2μm。
图4为本发明实施例1所制备的面漆层的表面图。从图中可以看出，面漆层表面光滑，有利于将水热法封孔层的微裂纹和微孔完全封闭。
实施例2
一种镁合金表面复合涂层，包括在镁合金上自下往上依次设置的微弧氧化膜层、水热封孔层和面漆层，其制备方法如下：
步骤一：将镁合金表面打磨后，经乙醇清洗和水冲洗，冷风吹干得到表面洁净的镁合金；
步骤二：配制所述微弧氧化电解液，所述微弧氧化电解液的成分包括20g/L硅酸钠，2g/L氢氧化钠，1g/L氟化钾，4g/L柠檬酸钠，4g/L磷酸钠，溶剂为水；
步骤三：将表面洁净的镁合金置于微弧氧化电解液中，以镁合金为阳极，不锈钢为阴极，保持微弧氧化电解液的温度为20℃，打开双向脉冲电源，在正向电压为210V、频率为2000Hz、占空比为20％，负向电压为30V、占空比为45％的条件下微弧氧化处理30min，得到微弧氧化处理后的镁合金；将微弧氧化处理后的镁合金使用60℃水冲洗，自然风干，得到所述负载微弧氧化膜层的镁合金；
步骤四：将硝酸铝溶于水中，使用氢氧化钠调节pH值为11得到水热封孔处理溶液；所述水热封孔处理溶液中硝酸铝的浓度为0.05mol/L；
步骤五：将负载微弧氧化膜层的镁合金置于水热封孔处理溶液中在80℃下进行水热反应48小时，反应结束后使用水清洗，吹干得到负载水热封孔层和微弧氧化膜层的镁合金；
步骤六：所述喷面漆处理中使用双组分丙烯酸聚氨酯车用面漆对负载水热封孔层和微弧氧化膜层的镁合金进行喷漆处理；喷面漆处理过程中喷枪和被涂物呈直角且平行运动，喷枪移动速度为15cm/s，保证喷枪距离被喷涂物15cm，所述喷面漆处理的终点为漆层厚度；面漆喷涂结束后在80℃下干燥5h得到镁合金表面复合涂层。
实施例3
一种镁合金表面复合涂层，包括在镁合金上自下往上依次设置的微弧氧化膜层、水热封孔层和面漆层，其制备方法如下：
步骤一：将镁合金表面打磨后，经乙醇清洗和水冲洗，冷风吹干得到表面洁净的镁合金；
步骤二：配制所述微弧氧化电解液，所述微弧氧化电解液的成分包括10g/L硅酸钠，10g/L氢氧化钠，8g/L氟化钾，1g/L柠檬酸钠，1g/L磷酸钠，溶剂为水；
步骤三：将表面洁净的镁合金置于微弧氧化电解液中，以镁合金为阳极，不锈钢为阴极，保持微弧氧化电解液的温度为40℃，打开双向脉冲电源，在正向电压为130V、频率为500Hz、占空比为50％，负向电压为90V、占空比为30％的条件下微弧氧化处理10min，得到微弧氧化处理后的镁合金；将微弧氧化处理后的镁合金使用80℃水冲洗，自然风干，得到所述负载微弧氧化膜层的镁合金；
步骤四：将硝酸铝溶于水中，使用氢氧化钠调节pH值为13得到水热封孔处理溶液；所述水热封孔处理溶液中硝酸铝的浓度为0.01mol/L；
步骤五：将负载微弧氧化膜层的镁合金置于水热封孔处理溶液中在160℃下进行水热反应36小时，反应结束后使用水清洗，吹干得到负载水热封孔层和微弧氧化膜层的镁合金；
步骤六：所述喷面漆处理中使用双组分丙烯酸聚氨酯车用面漆对负载水热封孔层和微弧氧化膜层的镁合金进行喷漆处理；喷面漆处理过程中喷枪和被涂物呈直角且平行运动，喷枪移动速度为5cm/s，保证喷枪距离被喷涂物30cm，所述喷面漆处理的终点为漆层厚度；面漆喷涂结束后在60℃下干燥8h得到镁合金表面复合涂层。
对比例1
一种镁合金表面复合涂层，包括在镁合金上自下往上依次设置的微弧氧化膜层和面漆层，其制备方法如下：
步骤一：将镁合金表面打磨后，经乙醇清洗和水冲洗，冷风吹干得到表面洁净的镁合金；
步骤二：配制所述微弧氧化电解液，所述微弧氧化电解液的成分包括15g/L硅酸钠，6g/L氢氧化钠，5g/L氟化钾，2.5g/L柠檬酸钠，2.5g/L磷酸钠，溶剂为水；
步骤三：将表面洁净的镁合金置于微弧氧化电解液中，以镁合金为阳极，不锈钢为阴极，保持微弧氧化电解液的温度为30℃，打开双向脉冲电源，在正向电压为170V、频率为1200Hz、占空比为35％，负向电压为60V、占空比为40％的条件下微弧氧化处理20min，得到微弧氧化处理后的镁合金；将微弧氧化处理后的镁合金使用70℃水冲洗，自然风干，得到所述负载微弧氧化膜层的镁合金；
步骤四：所述喷面漆处理中使用双组分丙烯酸聚氨酯车用面漆对负载微弧氧化膜层的镁合金进行喷漆处理；喷面漆处理过程中喷枪和被涂物呈直角且平行运动，喷枪移动速度为10cm/s，保证喷枪距离被喷涂物28cm，所述喷面漆处理的终点为漆层厚度；面漆喷涂结束后在70℃下干燥6.5h得到镁合金表面复合涂层。
对比例2
一种镁合金表面复合涂层，包括在镁合金上自下往上依次设置的微弧氧化膜层、水热封孔层和面漆层，其制备方法如下：
步骤一：将镁合金表面打磨后，经乙醇清洗和水冲洗，冷风吹干得到表面洁净的镁合金；
步骤二：配制所述微弧氧化电解液，所述微弧氧化电解液的成分包括15g/L硅酸钠，6g/L氢氧化钠，5g/L氟化钾，2.5g/L磷酸钠，溶剂为水；
步骤三：将表面洁净的镁合金置于微弧氧化电解液中，以镁合金为阳极，不锈钢为阴极，保持微弧氧化电解液的温度为30℃，打开双向脉冲电源，在正向电压为170V、频率为1200Hz、占空比为35％，负向电压为60V、占空比为40％的条件下微弧氧化处理20min，得到微弧氧化处理后的镁合金；将微弧氧化处理后的镁合金使用70℃水冲洗，自然风干，得到所述负载微弧氧化膜层的镁合金；
步骤四：将硝酸铝溶于水中，使用氢氧化钠调节pH值为12得到水热封孔处理溶液；所述水热封孔处理溶液中硝酸铝的浓度为0.03mol/L；
步骤五：将负载微弧氧化膜层的镁合金置于水热封孔处理溶液中在120℃下进行水热反应42小时，反应结束后使用水清洗，吹干得到负载水热封孔层和微弧氧化膜层的镁合金；
步骤六：所述喷面漆处理中使用双组分丙烯酸聚氨酯车用面漆对负载水热封孔层和微弧氧化膜层的镁合金进行喷漆处理；喷面漆处理过程中喷枪和被涂物呈直角且平行运动，喷枪移动速度为10cm/s，保证喷枪距离被喷涂物28cm，所述喷面漆处理的终点为漆层厚度；面漆喷涂结束后在70℃下干燥6.5h得到镁合金表面复合涂层。
效果例1
实施例1～3、对比例1～2和未经过修饰的镁合金的测试结果如表1所示。
表1
Figure BDA0003262140340000091
根据表1中数据可知，相比于未经过修饰的镁合金，本发明实施例所述镁合金表面复合涂层的电化学腐蚀的反应速率下降7个数量级，阻抗增加3个数量级，说明致密结构的复合涂层使镁合金基体的耐腐蚀性明显增强。相对于对比例1和2，本发明实施例所述镁合金表面复合涂层的电化学腐蚀的反应速率低，而且低频阻抗较高。说明，本申请所述镁合金表面复合涂层能够长时间有效防护镁合金基体被腐蚀，而且各涂层间相互耦合，紧密结合，使复合涂层的结构更加致密。
最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (5)

1.一种镁合金表面复合涂层，其特征在于，包括在镁合金上自下往上依次设置的微弧氧化膜层、水热封孔层和面漆层；
所述的镁合金表面复合涂层的制备方法，包括对镁合金表面依次进行表面预处理，微弧氧化处理，水热封孔处理，喷面漆处理得到所述镁合金表面复合涂层；
所述微弧氧化处理包括如下步骤：
(1)将表面洁净的镁合金置于微弧氧化电解液中，以镁合金为阳极，不锈钢为阴极，保持微弧氧化电解液的温度为20-40℃，打开双向脉冲电源，在正向电压为130V～210V、频率为500Hz～2000Hz、占空比为20％～50％，负向电压为30V～90V、占空比为30％～45％的条件下微弧氧化处理10min～30min，得到微弧氧化处理后的镁合金；
(2)将微弧氧化处理后的镁合金使用60-80℃水冲洗，自然风干，得到负载微弧氧化膜层的镁合金；
所述微弧氧化电解液的成分包括10g/L～20g/L硅酸钠，2g/L～10g/L氢氧化钠，1g/L～8g/L氟化钾，1g/L～4g/L柠檬酸钠，1g/L～4g/L磷酸钠，溶剂为水；
所述水热封孔处理包括如下步骤：将负载微弧氧化膜层的镁合金置于水热封孔处理溶液中进行水热反应，反应结束后使用水清洗，吹干得到负载水热封孔层和微弧氧化膜层的镁合金；
所述水热封孔处理溶液配制方法：将硝酸铝溶于水中，使用氢氧化钠调节pH值为11～13得到水热封孔处理溶液；所述水热封孔处理溶液中硝酸铝的浓度为0.01mol/L～0.05mol/L。
2.如权利要求1所述的镁合金表面复合涂层，其特征在于，所述微弧氧化膜层的厚度为15-25μm，所述水热封孔层的厚度为5μm-9μm，所述面漆层的厚度为15μm-25μm。
3.如权利要求1所述的镁合金表面复合涂层，其特征在于，所述表面预处理具体为：将镁合金表面打磨后，经乙醇清洗和水冲洗，冷风吹干得到表面洁净的镁合金。
4.如权利要求1所述的镁合金表面复合涂层，其特征在于，所述水热反应的温度为80～160℃，时间为36～48小时。
5.如权利要求1所述的镁合金表面复合涂层，其特征在于，所述喷面漆处理中使用双组分丙烯酸聚氨酯车用面漆对负载水热封孔层和微弧氧化膜层的镁合金进行喷漆处理；喷面漆处理过程中喷枪和被涂物呈直角且平行运动，喷枪移动速度为5cm/s～15cm/s，保证喷枪距离被喷涂物15cm～30cm，所述喷面漆处理的终点为漆层厚度；面漆喷涂结束后在60～80℃下干燥5h～8h。
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CN100537851C (zh) * 2005-07-12 2009-09-09 吉林大学 镁、铝合金在铝酸盐体系中微弧氧化表面处理电解液
CN101597784B (zh) * 2008-06-04 2012-03-28 比亚迪股份有限公司 一种轻金属材料的阳极氧化膜的封孔方法
CN101709497B (zh) * 2009-12-24 2012-05-09 江西科技师范学院 一种环保型镁合金化学转化膜和微弧氧化膜封孔溶液以及封孔方法
CN103757681A (zh) * 2013-12-25 2014-04-30 西安金唐材料应用科技有限公司 镁合金微弧氧化复合膜制备工艺
CN106086984B (zh) * 2016-08-23 2019-05-03 苏州库浩斯信息科技有限公司 一种镁铝合金微弧氧化方法及电解液
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