镁及镁合金的氧化方法技术

本发明专利技术公开了一种镁及镁合金的氧化方法，包括：步骤一、配置包含浓度20～30g/L的铬酸钾和浓度为20～30g/L的磷酸铵水溶液以作为电解液，并调节该电解液的pH值为5.3～5.7；步骤二、将镁或镁合金和铅板各自分别置于上述电解液中，以镁或镁合金材料作为阳极、铅板作为阴极进行电解反应，以对镁或镁合金材料进行氧化，电解反应的条件为：电源电压5～10V，电流0.5～2.5A/dm2、电解液的温度20～25℃和通电时间5～15分钟，得到带有膜层的镁或镁合金材料。本发明专利技术解决了常规阳极氧化方法得到的膜层外观易粉化易脱落的技术问题，获得的镁及镁合金表面膜层为均匀的无光黑色，氧化膜附着牢固。

【技术实现步骤摘要】
镁及镁合金的氧化方法
本专利技术属于阳极氧化领域，涉及镁及镁合金的氧化方法。
技术介绍
镁合金材料因其重量轻特别适合用于航天、航空及各种车辆的制造等领域中。为减轻产品重量，增加产品抗腐蚀性能，近年来，在镁合金材料军工领域的应用日趋扩大。镁及镁合金产品在使用过由于其易于氧化被腐蚀，因此，对其表面防腐的要求较高。同时，镁及镁合金也常用于光学仪器中需要消光的零件。以上对镁及镁合金材料的需求，均需要在使用前镁及镁合金进行氧化处理。目前，常规的镁及镁合金的氧化方法一般采用重铬酸钾+磷酸三钠作为电解液进行，然而一般这种方法得到的膜层附着力差，且比较脆，封闭时膜层容易破裂。因此，亟需获取一种全新的镁及镁合金的氧化方法，以解决膜层附着力差、容易脱落及破裂等问题。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。本专利技术还有一个目的是提供一种镁及镁合金的氧化方法，在氧化中采用全新电解液配方，解决了常规阳极氧化方法得到的膜层外观易粉化易脱落的技术问题，得到附着力强且封闭后膜层无脱落的氧化膜，该氧化膜外观、附着强度100％的合格，特别适用于光学仪器需要消光的零件。为此，本专利技术提供的技术方案为：一种镁及镁合金的氧化方法，包括如下步骤：步骤一、配置包含浓度20～30g/L的铬酸钾和浓度为20～30g/L的磷酸铵水溶液以作为电解液，并调节该电解液的pH值为5.3～5.7；以及步骤二、将镁或镁合金和铅板各自分别置于上述电解液中，以所述镁或镁合金材料作为阳极、所述铅板作为阴极进行电解反应，以对所述镁或镁合金材料进行氧化，所述电解反应的条件为：电源电压5～10V，电流0.5～2.5A/dm2、电解液的温度20～25℃和通电时间5～15分钟，得到带有膜层的镁或镁合金材料。优选的是，所述的镁及镁合金的氧化方法中，在所述步骤二之后还包括：步骤三、对氧化后的镁或镁合金与温度80～100℃下采用有机树脂进行封孔1～3分钟。优选的是，所述的镁及镁合金的氧化方法中，所述步骤二中，将所述镁或镁合金置于所述电解液中之前，还包括：采用80～120目的玻璃丸对所述镁或镁合金进行喷砂处理。优选的是，所述的镁及镁合金的氧化方法中，进行所述喷砂处理时，采用100目的玻璃丸，于0.4-0.8MP压力和喷砂速率5200转/分钟下对所述镁或镁合金进行处理。优选的是，所述的镁及镁合金的氧化方法中，所述电解液中所述铬酸钾的浓度为25g/L，磷酸铵浓度为25g/L，pH值为5.5。优选的是，所述的镁及镁合金的氧化方法中，所述步骤二中，所述电源电压初始值为6V，通电2～4分钟后电压增加至8V，继续处理4～6分钟，然后电压增加至10V，再继续处理2～5分钟。优选的是，所述的镁及镁合金的氧化方法中，所述步骤二中，将所述镁或镁合金和铅板各自分别置于上述电解液中之前，首先对所述电解液进行第一次超声处理，第一次超声处理的条件为：超声功率20～100W，超声频率为5～20KHz，超声时间10～70s和电解液温度5～25℃，然后将所述镁或镁合金材料和铅板再放入所述电解液中进行电解反应，并于所述电解反应之后，向所述电解液中加入浓度40～100g/l的纳米活性炭，混合均匀，然后再进行第二次超声处理，第二次超声处理的条件为：超声功率50～150W，超声频率为15～30KHz，超声时间20～80s和电解液温度20～30℃。本专利技术至少包括以下有益效果：(1)本专利技术的电解液组分简单、性质稳定，解决了常规阳极氧化方法得到的膜层外观易粉化易脱落的技术问题；(2)本专利技术获得的镁及镁合金表面膜层为均匀的无光黑色，氧化膜附着牢固，经试用，氧化膜外观、附着强度100％的合格；(3)依照本专利技术的方法氧化后的镁及镁合金特别适用于光学仪器需要消光的零件，可广泛用于航天、航空、光电仪器等镁及镁合金的表面防腐和消光的需要，具有很好的推广应用价值。本专利技术的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本专利技术的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。具体实施方式下面对本专利技术做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。本专利技术提供一种镁及镁合金的氧化方法，包括如下步骤：步骤一、配置包含浓度20～30g/L的铬酸钾和浓度为20～30g/L的磷酸铵水溶液以作为电解液，并调节该电解液的pH值为5.3～5.7；以及步骤二、将镁或镁合金和铅板各自分别置于上述电解液中，以所述镁或镁合金材料作为阳极、所述铅板作为阴极进行电解反应，以对所述镁或镁合金材料进行氧化，所述电解反应的条件为：电源电压5～10V，电流0.5～2.5A/dm2、电解液的温度20～25℃和通电时间5～15分钟，得到带有膜层的镁或镁合金材料。本专利技术的电解液组分简单、性质稳定，解决了常规阳极氧化方法得到的膜层外观易粉化易脱落的技术问题；本专利技术获得的镁及镁合金表面膜层为均匀的无光黑色，氧化膜附着牢固，经试用，氧化膜外观、附着强度100％的合格；依照本专利技术的方法氧化后的镁及镁合金特别适用于光学仪器需要消光的零件，可广泛用于航天、航空、光电仪器等镁及镁合金的表面防腐和消光的需要，具有很好的推广应用价值。在上述方案中，作为优选，在所述步骤二之后还包括：步骤三、对氧化后的镁或镁合金与温度80～100℃下采用有机树脂进行封孔1～3分钟。在本专利技术的其中一个实施例中，作为优选，所述步骤二中，将所述镁或镁合金置于所述电解液中之前，还包括：采用80～120目的玻璃丸对所述镁或镁合金进行喷砂处理。在上述方案中，作为优选，进行所述喷砂处理时，采用100目的玻璃丸，于0.4-0.8MP压力和喷砂速率5200转/分钟下对所述镁或镁合金进行处理。在本专利技术的其中一个实施例中，作为优选，所述电解液中所述铬酸钾的浓度为25g/L，磷酸铵浓度为25g/L，pH值为5.5。在本专利技术的其中一个实施例中，作为优选，所述步骤二中，所述电源电压初始值为6V，通电2～4分钟后电压增加至8V，继续处理4～6分钟，然后电压增加至10V，再继续处理2～5分钟。在本专利技术的其中一个实施例中，作为优选，所述步骤二中，将所述镁或镁合金和铅板各自分别置于上述电解液中之前，首先对所述电解液进行第一次超声处理，第一次超声处理的条件为：超声功率20～100W，超声频率为5～20KHz，超声时间10～70s和电解液温度5～25℃，然后将所述镁或镁合金材料和铅板再放入所述电解液中进行电解反应，并于所述电解反应之后，向所述电解液中加入浓度40～100g/l的纳米活性炭，混合均匀，然后再进行第二次超声处理，第二次超声处理的条件为：超声功率50～150W，超声频率为15～30KHz，超声时间20～80s和电解液温度20～30℃。通过第一次超声处理，使得电解液中产生氧离子，从而促进电解反应进行。再电解放映之后，加入纳米活性炭形成悬浮液，之后进行第二次超声处理，抵消阳极氧化引入的残余拉应力，降低镁合金的疲劳损伤，修复镁合金的金属特性，延长其寿命。为使本领域技术人员更好地理解本专利技术，现提供如下的实施例进行说明：<实施例1>将铬酸钾、磷酸铵溶于蒸馏水，配制成本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种镁及镁合金的氧化方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一、配置包含浓度20～30g/L的铬酸钾和浓度为20～30g/L的磷酸铵水溶液以作为电解液，并调节该电解液的pH值为5.3～5.7；以及步骤二、将镁或镁合金和铅板各自分别置于上述电解液中，以所述镁或镁合金材料作为阳极、所述铅板作为阴极进行电解反应，以对所述镁或镁合金材料进行氧化，所述电解反应的条件为：电源电压5～10V，电流0.5～2.5A/dm2、电解液的温度20～25℃和通电时间5～15分钟，得到带有膜层的镁或镁合金材料。

【技术特征摘要】
2017.11.24 CN 20171118763951.一种镁及镁合金的氧化方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一、配置包含浓度20～30g/L的铬酸钾和浓度为20～30g/L的磷酸铵水溶液以作为电解液，并调节该电解液的pH值为5.3～5.7；以及步骤二、将镁或镁合金和铅板各自分别置于上述电解液中，以所述镁或镁合金材料作为阳极、所述铅板作为阴极进行电解反应，以对所述镁或镁合金材料进行氧化，所述电解反应的条件为：电源电压5～10V，电流0.5～2.5A/dm2、电解液的温度20～25℃和通电时间5～15分钟，得到带有膜层的镁或镁合金材料。2.如权利要求1所述的镁及镁合金的氧化方法，其特征在于，在所述步骤二之后还包括：步骤三、对氧化后的镁或镁合金与温度80～100℃下采用有机树脂进行封孔1～3分钟。3.如权利要求1所述的镁及镁合金的氧化方法，其特征在于，所述步骤二中，将所述镁或镁合金置于所述电解液中之前，还包括：采用80～120目的玻璃丸对所述镁或镁合金进行喷砂处理。4.如权利要求3所述的镁及镁合金的氧化方法，其特征在于，进行所述喷砂处理...

【专利技术属性】
技术研发人员：仝仲盛，苏连明，
申请(专利权)人：广灵县尚镁科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山西,14