一种镁合金化学镀的前处理方法技术

本发明专利技术提供了一种镁合金表面化学镀的前处理方法，属于化学镀技术领域。本发明专利技术提供的前处理方法包括如下步骤：将镁合金基体依次进行碱洗、酸洗和活化处理，得到预处理镁合金基体；所述酸洗用酸洗液为H

A pretreatment method for chemical plating of magnesium alloy

【技术实现步骤摘要】
一种镁合金化学镀的前处理方法
本专利技术涉及化学镀
，尤其涉及一种镁合金化学镀的前处理方法。
技术介绍
Ni-P化学镀是常用于金属表面的改性方法，用于提高基体金属的耐蚀性和耐磨性。在镁合金表面直接实施Ni-P化学镀面临两个主要困难：首先，镁合金基体的高化学活性使得镁合金基体表面形成不均匀的氧化物或者氢氧化物膜层，该膜层在镀液中发生分解，造成镀层均匀性和结合力差，孔隙率高等缺点；其次，组成镁合金的微结构很大程度上影响了镀层的质量，镁合金一般由两相组成，分别是基体镁相(α-Mg)和第二相(如：β-Mg17Al12)，而且α相和β相的电极电位不同使得镁合金表面的电位不等，α相的电极电位约为-1.73V，β相的电极电位则为-1.0V左右，α相相对于β相来说是阳极，形成了内部电偶对，不但加速基体腐蚀速度，而且容易造成镀层多孔。综上，镁合金放置在化学镀液中时，往往腐蚀和镀层的沉积是同时进行的，影响施镀过程的因素复杂、可控性差，获得厚度均一且无孔的镀层难度很大。此外，Ni-P镀层是阴极镀层，若镀层多孔，腐蚀性离子很容易通过孔隙抵达镁合金基体，引起镁合金基体与镀层间的电偶腐蚀，反而会加快基体的腐蚀速度。近些年来，很多学者都致力于开发镁合金化学镀的新方法，着力减小镀层孔隙率，强化镀层对镁合金基体的保护，并取得了一些成果。Sakata等首先采用CrO3前处理工艺处理镁合金，获得了孔隙率很低的化学镀镀层，耐蚀性能有很大提高。其前处理工艺要点在于将镁合金先经CrO3水溶液酸洗，再经HF酸活化，这样镁合金基体表面覆盖了较稳定的MgF2层，保护基体不受镀液腐蚀，前处理后立即实施化学镀，镀层性能有所提高。但该工艺中使用了剧毒物质CrO3，对环境和人体均有很大损害。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种镁合金化学镀的前处理方法，本专利技术提供的前处理方法，不需要使用CrO3，即可在镁合金基体表面形成MgF2，提高镁合金基体的耐腐蚀性，是一种绿色环保工艺。为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：本专利技术提供了一种镁合金表面化学镀的前处理方法，包括如下步骤：将镁合金基体依次进行碱洗、酸洗和活化处理，得到预处理镁合金基体；所述酸洗用酸洗液为H3PO4、H3BO4和NH4HF2的混合水溶液；所述活化处理所用活化液为HF水溶液。优选的，所述碱洗所用碱洗液为Na3PO4和NaOH的混合水溶液；所述碱洗液中，Na3PO4的浓度为8～12g/L，NaOH的浓度为45～55g/L。优选的，所述碱洗的温度为60～70℃，时间为8～12min。优选的，所述酸洗液中，H3PO4的浓度为55～65g/L，H3BO4的浓度为25～35g/L，NH4HF2的浓度为28～32g/L。优选的，所述酸洗的温度为室温，时间为1～5min。优选的，所述活化液中HF的质量浓度为11～11.5wt.％。优选的，所述活化处理的温度为室温，时间为2～10min。优选的，所述碱洗和酸洗后均包括水洗。优选的，所述预处理镁合金基体表面的F/O比为0.60～4.0。优选的，所述前处理方法为镁合金表面进行Ni-P化学镀的前处理方法。本专利技术提供了一种镁合金表面化学镀的前处理方法，包括如下步骤：将镁合金基体依次进行碱洗、酸洗和活化处理，得到预处理镁合金基体；所述酸洗用酸洗液为H3PO4、H3BO4和NH4HF2的混合水溶液；所述活化处理所用活化液为HF水溶液。本专利技术在酸洗的过程中加入NH4HF2能够降低镁合金基体在酸洗液中的腐蚀速率，有效控制镁基体在酸洗步骤的失重率，提高镀层结合力，与后续的活化处理结合，能够在镁合金基体表面形成MgF2，有效提高镁合金基体的耐腐蚀性。附图说明图1实施例1～2酸洗后所得镁合金基体的表面形貌图；图2对比例1～2酸洗后所得镁合金基体的表面形貌图；图3实施例1和对比例1酸洗后所得镁合金基体表面的XPS谱图；图4实施例1～4所得前处理镁合金基体表面化学镀后所得样品的断面形貌图；图5实施例1～4和对比例1～2所得前处理镁合金基体表面化学镀后所得样品镀层的极化曲线图。具体实施方式本专利技术提供了一种镁合金表面化学镀的前处理方法，包括如下步骤：将镁合金基体依次进行碱洗、酸洗和活化处理，得到预处理镁合金基体；所述酸洗用酸洗液为H3PO4、H3BO4和NH4HF2的混合水溶液；所述活化处理所用活化液为HF水溶液。本专利技术首先将镁合金基体进行碱洗。在本专利技术中，所述碱洗能够去除镁合金表面的油污，杜绝待镀基体表面上一些无机和有机污染物带入镀液污染镀液进而影响镀层与基体间的结合力。本专利技术对所述镁合金基体的材质没有特殊限定，可以为任意材质的镁合金，在本专利技术实施例中，所述镁合金基体的材质优选为AZ61镁合金。在本专利技术中，所述碱洗所用碱洗液优选为Na3PO4和NaOH的混合水溶液；所述碱洗液中，Na3PO4的浓度优选为8～12g/L，更优选为10g/L；NaOH的浓度优选为45～55g/L，更优选为50g/L。在本专利技术中，上述碱洗液的组成能够有效清除镁合金基体表面的污染物，获得清洁表面，使得Ni-P镀层能够在基体表面快速成核与生长。在本专利技术中，所述碱洗的温度优选为60～70℃，更优选为65℃，时间优选为8～12min，更优选为10min。碱洗完成后，本专利技术优选将碱洗后所得镁合金基体进行水洗，然后再进行酸洗。在本专利技术中，碱洗后进行水洗可将镁合金基体表面的碱液去除，防止污染酸洗液。本专利技术对所述水洗的方式没有特殊限定，能够将镁合金基体表面的碱液去除即可。在本专利技术中，所述酸洗用酸洗液为H3PO4、H3BO4和NH4HF2的混合水溶液；在本专利技术中，酸洗过程中使用磷酸和硼酸能够有效溶解镁合金基体表面的氧化物，同时在基体表面获得一定的粗糙度，从而提高镀层与基体间的结合力，但仅由H3PO4和H3BO4构成的酸洗液与基体反应激烈，很难控制基体失重率，加入NH4HF2起到缓蚀的作用，避免酸洗过程对基体的过腐蚀。在本专利技术中，所述酸洗液中，H3PO4的浓度优选为55～65g/L，更优选为60g/L，H3BO4的浓度优选为25～35g/L，更优选为30g/L，NH4HF2的浓度优选为28～32g/L，更优选为30g/L；所述酸洗的温度优选为室温，时间优选为1～5min，更优选为1.5～2min；所述室温是指环境温度下反应，不进行加热或冷却处理。在本专利技术中，上述酸洗液的浓度和酸洗条件与后续的活化处理过程结合，有利于得到合适的F/O比，以提高镁合金基体的耐腐蚀性。酸洗完成后，本专利技术优选将酸洗后的镁合金基体进行水洗，然后再进行活化处理，得到预处理镁合金基体。在本专利技术中，所述水洗可以将镁合金基体表面的酸洗液去除，以防止污染活化液。在本专利技术中，所述活化处理所用活化液为HF水溶液。在本专利技术中，所述HF水溶液有利于在镁合金基体表面得到MgF2。在本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种镁合金表面化学镀的前处理方法，包括如下步骤：/n将镁合金基体依次进行碱洗、酸洗和活化处理，得到预处理镁合金基体；/n所述酸洗用酸洗液为H

【技术特征摘要】
1.一种镁合金表面化学镀的前处理方法，包括如下步骤：
将镁合金基体依次进行碱洗、酸洗和活化处理，得到预处理镁合金基体；
所述酸洗用酸洗液为H3PO4、H3BO4和NH4HF2的混合水溶液；
所述活化处理所用活化液为HF水溶液。


2.根据权利要求1所述的前处理方法，其特征在于，所述碱洗所用碱洗液为Na3PO4和NaOH的混合水溶液；所述碱洗液中，Na3PO4的浓度为8～12g/L，NaOH的浓度为45～55g/L。


3.根据权利要求1或2所述的前处理方法，其特征在于，所述碱洗的温度为60～70℃，时间为8～12min。


4.根据权利要求1所述的前处理方法，其特征在于，所述酸洗液中，H3PO4的浓度为55～65g/L，H3BO4的浓度为25～35g/L，NH4H...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁静，毛多鹭，赵素琴，冯涛，王文君，
申请(专利权)人：青海民族大学，
类型：发明
国别省市：青海;63