本发明专利技术揭露一种在镁合金表面形成保护披覆层的方法及其保护披覆层，该形成保护披覆层的方法是在镁或镁合金的基板上先以微弧氧化等方法形成一层结晶状多孔陶瓷的氧化保护层，再以喷涂、浸渍、印刷方法涂布纳米贵金属螯合剂溶液，经干燥形成一纳米贵金属螯合层，藉由具有金属催化活性的纳米贵金属螯合剂的高分子螯合剂与氧化保护层产生键结力，另一端的纳米贵金属提供均匀分散的触媒微点，使以无电电镀方法所形成的第一金属层可以产生均匀致密的金属镀层覆盖在披覆有氧化保护层的基材上，使镁、镁合金的基板大幅提高耐腐蚀能力。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术为有关于一种在镁合金表面形成保护披覆层的方法及其保护披覆层，尤其 是利用贵金属触媒涂布在镁合金的结晶状多孔陶瓷层表面再经过电镀，形成具有高耐蚀性 且具有金属光泽的保护披覆层的方法及其保护披覆层。
技术介绍
可携式电子产品为20世纪末至21世纪出的主流电子产品，传统的可携式电子产 品在外壳或主要构件采用塑料结构件，但塑料结构件强度已渐渐不能满足设计者的需求； 因此以铝合金为主的结构件为目前可携式电子产品的主流，然而，以铝合金为主的结构件 有其重量及加工的限制，由于追求轻薄短小是可携式电子产品必然的趋势，镁合金基于轻 薄短小及具有结构强度性能优点外，尚具有散热功能、电磁波噪声干扰、重量轻、可环保废 弃物回收再利用，目前除了广泛被应用于航空、电子产品及车辆产业外，在其它各产业领域 的应用亦正蓬勃发展。 镁合金有许多的不同组成类别与应用，如AM50A或AM60B系列的镁合金的延伸率 和抗冲击力大，常用于航空用途与汽车零件用途；AS41B系列的镁合金的抗蠕变性能好也 常应用于航空用途；而AZ91D系列的镁合金的强度高且耐腐蚀性好，则使用于电器产品的 壳体等。 由于镁的比重为1. 8、铝的比重为2. 7,因此镁的重量比铝轻；镁的强度约为20~ 30Kg/mm2,比铝低，加工性、挤压性好，能挤压出复杂的形状，易焊接且低温下不易脆裂，单 位重量下强度高，耐冲击性佳；尤其镁合金的比阻尼容量（Damping capacity)约为铝合金 的10-25倍、锌合金的1. 5倍，具有较高的抗震能力，在受冲击时能吸收较大的能量，因此是 制造航空或电子产品的理想材料，更可用于对震动敏感的电子零组件载架、避震器及气动 工具等广品。 过去智能型手机的外壳的材料通常使用工程塑料（如聚碳酸酯、聚碳酸酯 (Polycarbonate、PC)、丙稀腈-丁二稀-苯乙稀塑料（Acrylonitrile-Butadiene-Styre ne、ABS))或是金属机壳，但随着智能型手机尺寸越来越大、消费者逐渐追求轻薄的趋势之 下，铝合金材料具有金属的强度，而且重量轻、同时抗压性较强，在机械强度、耐磨性上为一 时之选。 然而，铝合金材料的抗震及散热性不如镁合金，若镁合金材质应用于智能型手机 产品时，其最大优势在于导热性能和机械强度，其硬度是传统塑料机壳的几倍，而且镁合金 外壳还可通过表面处理工艺上色为粉蓝色和粉红色，可使产品更美观同时增加价值感，其 易上色的特性是工程塑料、碳纤维材料、铝合金材料所无法企及的；再者由于镁合金的散热 性远优于塑料材料，能将智能型手机内应用处理芯片在高负荷运作时产生的大量热量及时 传导至外界；因此镁合金的手机外壳受到极大的重视。 虽然镁合金有许多用途，但镁合金表面的Mgl7A112与富铝-Ct (Al-rich-α )相之 间，会引起伽凡尼效应，在潮湿空气中容易氧化和腐蚀，因此镁合金制成的零件需要经过很 好的表面处理才能使用，镁合金的表面处理为相当重要的问题。 镁合金的表面处理方法主要为：（1)喷漆或烤漆等，藉由高分子塑料漆类在表面 形成保护层，避免空气与水份侵蚀镁合金产生腐蚀；（2)化成处理在表面形成化成皮膜， 化成皮膜指的是利用化学或电化学处理，使金属表面生成一种含有该金属成份的皮膜层， 现有的技术如中国台湾专利TWI352747、TW538138等揭露的磷酸系化成处理；日本专利 JP2004091826、EPO专利EP1657326揭露的铬酸系化成处理；日本专利JP11100631、中国 台湾专利TW499503揭露的锰酸系化成处理；中国台湾专利TW555888、TW541354揭露的有 机酸系化成处理；（3)表面钝化处理，如中国台湾专利TW 1262219,使用氢氟酸（HF)、硫酸 (H2SO4)、碳酸钙（CaCO3),使镁合金表面钝化延缓腐蚀；属于表面的沉积物质的方法，尚有 (4)化学沉积金属盐，如中国专利CN200610030749. 6、中国台湾专利公开号TW201212783、 中国台湾专利TWI388693等；（5)使用热扩散形成金属沉积，如中国台湾专利公开号 TW201041670、TWI388676 ;(6)使用金属氧化物以含浸的方法，如中国台湾专利TWI372733。 或（7)直接在镁合金上以电化学方法电镀一层金属，如中国台湾专利TWI327178揭露的 镀钛、TW200821409揭露的镀钛锆，中国台湾专利公开号TW201006958、TW2007734680、 TW200923127、中国专利CN21010199946. 7揭露的镀镍，中国专利CN200610070858. 0揭露的 镀镍硼（NiB);由于单独电镀层仍不能阻绝底材美合金的腐蚀，另有各种多层的电镀技术 被揭露，企图使用多层的金数加以覆盖，如中国台湾专利TWI413483揭露的在镁锡合金上 分别镀锡、铬、铬锡合金及氮氧化铬（CrNO)，中国台湾专利公开号TW201221666揭露的在镁 锡合金上分别镀锡、镁锡、镁及氮化镁（Mg-N)，中国专利CN200810303204. 7揭露的在镁合 金上分别镀镍、第二层镍、铜、镍、铬，中国专利CN200410018471. 1与CN200610047691. 6揭 露的在镁合金上分别镀镍、锌、镍（或锌），中国专利CN200910190902. 5揭露的在镁合金上 分别镀镍磷（NiP)及碳化硅（SiC)等；这些单独在镁合金上电镀的方法，其主要原理来自于 披覆单层或多层的金属与非金属，利用致密的披覆或牺牲金属，以达到保护镁合金的目的， 但不能有效的减少镀层间的腐蚀与镁合金的伽凡尼腐蚀。 此外，镁合金的表面处理方法另有（8)形成氧化物方法，是在镁合金表面以电化 学或物理方法形成氧化物保护层，如中国台湾专利TWI266814、TWI297041、TWI 342901揭 露的阳极处理，中国专利CN201010152002. 4使用等离子阳极氧化形成先形成结晶状多孔 陶瓷层再披覆有机涂层封孔、化学镀、镀镍，中国台湾专利TW201229270揭露使用等离子阳 极氧化形成铬金属与钛金属氧化层。 在另一个主要的镁合金表面处理方法为：（9)微弧氧化（Micro-Arc Oxidation， MO)方法，微弧氧化技术是80年代新发展技术，可在金属表面形成结晶状多孔陶瓷 层，如台湾专利公开号TW201337037、美国专利US6808613、US20090041988、欧洲专利 EP1774067A1、EP1657326A1、日本专利JP2011106024等均揭露此技术；或使用其它物 质的共沉积，如中国专利CN200710078090. 6揭露使用铁氟龙（FTFE)共沉积、中国专利 CN201310081950. 7加入纳米石墨共沉积；为进一步在微弧氧化处理后进行后处理，如中 国专利CN201010244631.X揭露使用凝胶（So-gel)再经热处理，或使用高分子进行封孔 处理，如中国台湾专利公开号TW201009122使用硅酸乙酯的溶胶体为封孔剂、中国专利 CN201310259512. 5使用聚苯乙烯和马来酸酐接枝聚苯乙烯的四氢呋喃溶液为封孔剂、中国 台湾专利公开号TW201本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种在镁合金表面形成保护披覆层的方法，其特征在于其包含下列步骤：提供一基板，该基板为选自镁、镁铝合金、镁锂合金或镁铝锌合金之一或其组合；于该基板上形成一氧化保护层，该氧化保护层由结晶状多孔陶瓷所构成；于该氧化保护层上披覆一纳米贵金属螯合层，该纳米贵金属螯合层以喷涂、浸渍或印刷方法之一涂布一纳米贵金属螯合剂溶液，经干燥所形成；其中，该纳米贵金属螯合剂溶液为一纳米贵金属螯合剂的水溶液、溶剂溶液；该纳米贵金属螯合剂为金、银、钯、铂或钌的贵金属粒子附着于一高分子螯合剂所构成，该纳米贵金属螯合剂具有金属催化活性；于该纳米贵金属螯合层上形成一第一金属层，该第一金属层为以无电电镀方法所形成的镍金属层、铜金属层、银金属层、锡金属层、钯金属层、金金属层之一或其相互组成的多层。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：葛明德，黄巍，张章平，粘晏瑜，王柏强，欧长颖，
申请(专利权)人：柯惠兰，张益诚，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71
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