镁基材料复合镀覆层处理方法技术

一种镁基材料复合镀覆层处理方法，它包括有对镁基材料（１）表面的前处理工序和陶瓷化被覆工序，该陶瓷化被覆工序使得镁基材料（１）表面生长出陶瓷化被覆层（２），其特征在于，有一道对所述陶瓷化被覆层（２）进行活化处理的工序，以及一道在经过活化处理后的陶瓷化被覆层（２）的表面再镀覆合金化镀层（３）的合金化处理工序；对所述陶瓷化被覆层（２）进行活化处理的是含氟的酸性溶液，其ＰＨ值为３．０～５．０，该溶液中还含有缓蚀剂０．１～５ｇ／ｌ；在所述活化处理后的陶瓷化被覆层（２）的表面再镀覆合金化镀层（３）的是合金化处理液，该合金化处理液主要成分的含量分别为：次亚磷酸盐５～１００ｇ／ｌ，镍盐２０～３００ｇ／ｌ，锌盐０．１～５０ｇ／ｌ，络合剂１～１０ｇ／ｌ，添加剂０．００５～２ｇ／ｌ，稳定剂０．００１～５ｇ／ｌ。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及金属材料的表面处理，尤其涉及镁或镁合金等镁基材料的表面处理。
技术介绍
镁基材料(镁或镁合金)是实际应用中最轻的金属结构材料之一，具有比强度和比刚性高、切削加工性好、以及优良的电磁屏蔽性能和减震性能，因此，在航空工业、国防工业、汽车工业以及医用设备、电子通信设备等领域，正日益引起人们的重视。同时镁和镁合金又是非常活泼的金属(镁的标准电极电位为-2.36V)，耐蚀性极差；其硬度和耐磨性能也不能满足人们的要求。这就制约了镁基材料的广泛应用和普及。为了提高其耐蚀性，除一般采用的表面涂漆、化学氧化和阳极氧化等工艺措施外，近年来，用陶瓷化镀覆工艺使镁基材料表面生长出一层陶瓷化被覆层的技术、更日益被人们所采用。该陶瓷化被覆层的耐蚀性和耐磨性都极好，使得镁基材料得到了广泛的应用和普及。同时，该陶瓷化被覆层还有较好的绝缘性能。在需要这绝缘性能的场合，当然是好事。但是，如果基于某种考虑(例如为装饰目的电镀)，需要镀覆层有导电性能，那就有困难了。
技术实现思路
本专利技术的目的是提出一种新的，该办法能使所述复合镀覆层既有极好的耐蚀性和耐磨性，又有良好的导电性能。实现专利技术目的的，包括有对镁基材料表面的前处理工序和陶瓷化被覆工序，该陶瓷化被覆工序使得镁基材料表面生长出陶瓷化被覆层。之后，有一道对所述陶瓷化被覆层进行活化处理的工序，以及一道在经过活化处理后的陶瓷化被覆层的表面再镀覆合金化镀层的合金化处理工序。其中所述陶瓷化被覆工序是在包含有硅酸钠的碱性电解质溶液中进行的；所述活化处理工序是合金化处理前所必须的一道工序。对所述陶瓷化被覆层(2)进行活化处理的是含氟的酸性溶液，其PH值为3.0～5.0。该溶液中还含有缓蚀剂0.1～5g/l，其作用使活化的效果更好。该活化处理工序的过程是在20～45℃的温度条件下进行的，活化处理时间5～60秒。在所述活化处理后的陶瓷化被覆层(2)的表面再镀覆合金化镀层(3)的合金化采用合金化处理液在50～85℃的温度条件下进行，合金化处理液主要成分的含量分别为次亚磷酸盐5～100g/l，镍盐20～300g/l，锌盐0.1～50g/l，络合剂1～10g/l，添加剂0.005～2g/l，稳定剂0.001～5g/l。该合金化处理液的PH值为5.5～8.0。合金化处理的时间根据所需要的合金化镀层的厚度确定，可以是几十分、也可以是几小时。经过上述几道工序处理后，最后在镁基材料的表面生长出的一层陶瓷化被覆层的外面又镀覆了一层合金化镀层，形成为复合镀覆层。从上述解决技术问题的方案中不难看出，本设计的优越性是1、经本专利技术的方法处理后的镁基材料表面有由两层复合的镀覆层。该复合镀覆层综合了陶瓷被覆层和合金化镀层的优点，不但具有极强的耐蚀性和耐磨性，同时还有良好的导电性能(合金化镀层所带来的)。故特别适用于要求其镁基材料表面既耐腐蚀、又有良好导电性能的产品。2、所述复合镀覆层的表面，本身就有一定的光亮度和装饰性。而当其光亮度和装饰性还不足以满足要求时，还可凭借其良好的导电性能、再在该镀覆层上进行装饰性电镀。例如，镀光亮镍、铬或黑铬等。四附图说明图1——本专利技术的工序流程2——本专利技术处理的样品的截面示意图五具体实施方式，包括有对镁基材料1表面的前处理工序和陶瓷化被覆工序，该陶瓷化被覆工序使得镁基材料表面生长出陶瓷化被覆层2。之后，有一道对所述陶瓷化被覆层2进行活化处理的工序；还有一道在经过活化处理后的陶瓷化被覆层2的表面再镀覆合金化镀层3的合金化处理工序。上一自然段披露了实现本专利技术的全部工序流程(参考图1)，所属领域的技术人员具此就能得到本专利技术所述复合镀覆层了。由于以下进一步帮助人们理解本专利技术的各个实施例的这部分内容均相同，故在此统一披露——在以下各个实施例中此部分内容均从约。在这些工序流程中 所述镁基材料1表面的前处理工序包括抛光、除油和除氧化物等步骤。所述陶瓷化被覆工序是在含有硅酸钠的碱性电解质溶液中进行的。该电解质溶液的PH值为12～14，其主要成分的含量分别为硅酸钠1～30g/l，氢氧化钾1～30g/l，氟化钾1～30g/l，硼酸钠0.1～15g/l等等。把镁基材料1的样品(或日工件)作为电解的阳极、浸没在装有该电解质溶液的电解池(槽)中。工作温度为室温～75℃。在电压80～550V，电流密度3～40A/dm2的条件下，处理2～30分钟。在镁基材料1的表面生长出了5～50μm的陶瓷化被覆层2。在陶瓷化被覆工序中，更具体的参数要根据不同的镁基材料、不同的最终要求来确定。只是由于本工序与所述的前处理工序一样、都是本专利技术的必要技术特征，但不是本专利技术的区别技术特征，故以下的各个实施例中的这部分内容统一在此作一般性的介绍——在以下各个实施例中也均从约，即以下各个实施例均从活化处理工序开始、对本专利技术作进一步的说明。实施例1样品的镁基材料为AZ91D。经过前两道工序处理之后，所得到的陶瓷化被覆层2的厚度为10μm。之后进入后两道工序所述活化处理工序是在含有氟的酸性溶液中进行的，该酸性溶液的PH值为3.0～5.0。其主要成分的含量分别为可溶性氟化物1.5g/l，硼酸2.0g/l，缓蚀剂0.6g/l。把有了陶瓷化被覆层2的镁基材料1的样品浸没在装有该溶液的活化池中，在30～35℃的温度条件下，处理30秒，以使该陶瓷化被覆层2的表面活化。所述合金化处理工序是在包含有次亚磷酸盐的处理液中进行的。该处理液的PH值为6.0～7.0，其主要成分的含量分别为次亚磷酸钠15.0g/l，硫酸镍35.0g/l，硫酸锌2.0g/l，络合剂3.5g/l，添加剂0.008g/l，稳定剂0.003g/l。把对其陶瓷化被覆层2进行过活化处理的镁基材料1样品浸没在装有该溶液的合金化处理池中，在70～75℃的温度条件下，处理时间40分。最后，在该陶瓷被覆层2的外面镀覆了一层合金化镀层3，它们的总厚度有16μm。实施例2样品的镁基材料为AM60。经过前两道工序处理之后，所得到的陶瓷化被覆层2的厚度为8μm。之后进入后两道工序所述活化处理工序是在含有氟的酸性溶液中进行的，该酸性溶液的PH值为3.0～5.0。其主要成分的含量分别为可溶性氟化物3.0g/l，硼酸4.0g/l，缓蚀剂1.2g/l。把有了陶瓷化被覆层2的镁基材料1的样品浸没在装有该溶液的活化池中，在25～30℃的温度条件下，处理60秒，以使该陶瓷化被覆层2的表面活化。所述合金化处理工序是在包含有次亚磷酸盐的处理液中进行的。该处理液的PH值为6.0～7.0，其主要成分的含量分别为次亚磷酸钠25.0g/l，硫酸镍50.0g/l，硫酸锌5.0g/l，络合剂5.0g/l，添加剂0.15g/l，稳定剂0.05g/l。把对其陶瓷化被覆层2进行过活化处理的镁基材料1样品浸没在装有该溶液的合金化处理池中，在65～70℃的温度条件下，处理时间60分。最后，在该陶瓷被覆层2的外面镀覆了一层合金化镀层3，它们的总厚度有18μm。实施例3样品的镁基材料为AZ91D。经过前两道工序处理之后，所得到的陶瓷化被覆层2的厚度为12μm。之后进入后两道工序所述活化处理工序是在含有氟的酸性溶液中进行的，该酸性溶液的PH值为3.0～5.0。其主要成分的含量分别为可溶性氟化物8.0g/l，硼酸8.5g/l，缓蚀剂3.0g/l。把本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王晓峰，曹建勇，章宗和，李中奎，
申请(专利权)人：重庆镁业科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：