【技术实现步骤摘要】
镁合金表面功能梯度膜制备方法
本专利技术涉及化工、金属材料、表面改性领域,属于镁合金材料的表面化学处理方法,具体的说就是采用溶胶-凝胶技术在镁合金表面制备复合氧化物薄膜,并在氧化物薄膜上实施镀Ni-P层工艺,形成功能梯度保护涂层,即一种镁合金表面功能梯度膜制备方法。
技术介绍
近几年来,镁合金作为轻质合金具有质轻坚固、优良的电磁屏蔽、导热、阻尼抗震等独特的优点,被广泛应用于汽车、航空、电子等工业中。在航空工业中,镁合金用于制造飞机、发动机零件、直升机变速箱等部件;在汽车工业中,镁合金主要用来制造离合器壳体、转向柱架、制动器踏板仪表板支架、变速器体、发动机前盖等部件;在电子工业中,镁合金主要用作便携式笔记本电脑外壳、摄录像器材、数码视听设备等;同时由于镁合金优良的电磁相容性,用作移动电话外壳,可大大减少电磁波对人体的辐射伤害。但是镁合金中的镁和铝化学活性很高,容易失去电子发生氧化反应,在自然状态下形成的氧化膜疏松多孔,对基体的保护能力差,导致镁合金的耐蚀性能很差,在腐蚀介质中很容易发生严重的腐蚀,特别是含有氯化钠等盐类的气氛和环境中,极易发生腐蚀,从而严重的影响其使用。其腐蚀主要有:全面腐蚀、电偶腐蚀、点蚀、应力腐蚀和高温氧化。随着镁合金应用需求的迅速增长,解决镁合金的抗腐蚀问题受到各国的重视。目前常用的提高镁合金耐蚀性的方法主要有以下几类:1)提高合金的纯度或者开发新的合金,这种方法主要是从提高材料本身纯度着手,降低镁合金中的“危害元素”铁、镍、铜、钴至临界值以下;2)采用快速凝固技术:其一是增加了有害杂质的固溶极限,形成成分范围较宽的新相,使有害元素在 ...
【技术保护点】
一种镁合金表面功能梯度膜制备方法,其特征在于,依次通过下列步骤实现:(1)镁合金基材前处理:镁合金基材依次进行表面精整、脱脂、水洗、超声波水洗后,于异丙醇中保存;(2)单组分Al↓[2]O↓[3]、MgO、SiO↓[ 2]、ZrO↓[2]、TiO↓[2]溶胶的制备及一定比例复合溶胶的制备:采用溶胶-凝胶法制备单组分Al↓[2]O↓[3](无机盐为前驱物)、MgO(无机盐为前驱物)、SiO↓[2](有机醇盐为前驱物)、ZrO↓[2](无机盐为前驱物 )、TiO↓[2](有机醇盐为前驱物)溶胶及一定比例不同组合方式的复合溶胶;(3)涂覆:使用浸渍提拉法对已进行前处理的镁合金基体进行涂覆,在其表面获得溶胶薄膜,根据不同的需要涂覆不同的单组分溶胶薄层,凉干成膜并热处理后,重复 前述操作,选择不同单组分或复合组分进行多次涂覆,以控制涂层的厚度,得到厚度适宜的金属氧化物陶瓷涂层,结合高倍金相显微镜观察,涂层完整,无宏观缺陷;(4)涂层热处理:最底层:在空气中晾干0.5小时成膜,匀速升温至60℃,保温1 ...
【技术特征摘要】
1、一种镁合金表面功能梯度膜制备方法,其特征在于,依次通过下列步骤实现:(1)镁合金基材前处理:镁合金基材依次进行表面精整、脱脂、水洗、超声波水洗后,于异丙醇中保存;(2)单组分Al2O3、MgO、SiO2、ZrO2、TiO2溶胶的制备及一定比例复合溶胶的制备:采用溶胶-凝胶法制备单组分Al2O3(无机盐为前驱物)、MgO(无机盐为前驱物)、SiO2(有机醇盐为前驱物)、ZrO2(无机盐为前驱物)、TiO2(有机醇盐为前驱物)溶胶及一定比例不同组合方式的复合溶胶;(3)涂覆:使用浸渍提拉法对已进行前处理的镁合金基体进行涂覆,在其表面获得溶胶薄膜,根据不同的需要涂覆不同的单组分溶胶薄层,凉干成膜并热处理后,重复前述操作,选择不同单组分或复合组分进行多次涂覆,以控制涂层的厚度,得到厚度适宜的金属氧化物陶瓷涂层,结合高倍金相显微镜观察,涂层完整,无宏观缺陷;(4)涂层热处理:最底层:在空气中晾干0.5小时成膜,匀速升温至60℃,保温1h,再升温至180℃;中间层:在空气中晾干0.5小时成膜,匀速升温至180℃;最外层:在空气中晾干0.5小时成膜,匀速升温至450℃保温30min.(5)对制备好的金属氧化物陶瓷涂层实施电镀前处理:依次进行脱脂、冷水洗、敏化、活化、冷水洗、化学镀Ni-P;(6)电镀Ni-P:涂覆有氧化物陶瓷涂层的镁合金基体,经电镀前处理后,去离子水冲洗放入一定的电镀液进行电镀。2、根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(1)中,根据被处理镁合金形状特点,精整方式为喷砂、滚磨、机械抛光或研磨,使表面粗糙度在7左右;镁合金脱脂采用有机溶剂丙酮,加少量十二烷基苯磺酸钠除油,超声分散清洗5~10min。3、根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(3)中,根据选择的耐腐蚀梯度不同选择三种不同的涂覆涂层:最底层、中间层、最外层:最底层:采用单组分溶胶层,宜采用MgO溶胶或SiO2溶胶,涂覆2~3次;中间层:采用复合溶胶涂层涂覆2~3次;最外层:根据涂覆内层涂层的性能进行调节外层涂层的方式,可以使用单层,也可使用复合涂层,涂覆2~3次,使之形成一种梯度保护的溶胶层;制备好的金属氧化物溶胶陈化一定时间后,其溶胶粘度控制在1~13mPa·s,易于涂覆,形成保护层,在室温下浸渍提拉,浸渍1~3min,以2×10-3m/s~2×10-4m/s的提拉速度匀速提拉出溶胶液中,成膜后低温热处理,逐步升温到180℃,恒温30~60min,待溶剂挥发后于...
【专利技术属性】
技术研发人员:李青,王菊平,张亮,
申请(专利权)人:西南大学,
类型:发明
国别省市:85[中国|重庆]
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