一种镁合金微弧氧化方法与流程

文档序号:13978721阅读:463来源:国知局

本发明涉及镁合金微弧氧化技术领域,尤其涉及一种镁合金微弧氧化方法。



背景技术:

镁合金具有密度小、比强度高、加工焊接和阻尼性能好以及尺寸稳定、价格低廉、易回收利用等优点,在汽车、航空航天、电子、军事、通讯、光学仪器、计算机等多个领域具有广阔的应用前景,被誉为“21世纪最具发展潜力和前途的绿色工程材料”。但镁合金的化学活性很大,应用于各种环境均易发生腐蚀,这在很大程度上阻碍了镁合金的应用。

提高镁合金耐腐蚀性能常用的方法主要有:有机层或有机镀层、金属镀层、合金化或表面合金化、阳极氧化和微弧氧化等。特别是近年来出现的微弧氧化技术,利用镁合金在电解液中表面放电作用,在镁合金表面形成以氧化镁为主的陶瓷层。该技术具有成层效率高,层层与基体结合牢固,层层强度、耐腐蚀高,在制备镁合金的耐腐蚀层方面表现出特有的优势。在微弧氧化技术中,电解液配方决定了溶液的电导率、起弧电压和氧化层引入元素类型,从而对氧化层生长速率、层层结构和成分有重要影响,在很大程度上影响层层的结合强度和耐腐蚀性能。

微弧氧化电解液的成分按照其作用可分为导电盐、缓冲剂、添加剂等。导电盐种类和浓度影响溶液的电导率,并决定了氧化层沉积元素的种类和含量;在相同条件下,溶液电导率高,氧化时起弧电压低,氧化层生长速度快。缓冲剂是由弱酸及其盐的混合溶液或弱碱及其盐的混合溶液构成的体系,缓冲剂在可以保持一定的电解液ph值范围,稳定微弧氧化工艺和层层质量,延长电解液的使用寿命。而电解液中的添加剂,对氧化工艺和氧化层的结构也有重要影响。

寻找合适的电解液配方能够得到更好的保护膜,提高抗腐蚀能力。



技术实现要素:

本发明所要解决的技术问题在于提供一种镁合金微弧氧化方法,解决了传统处理方法处理效果欠缺的问题。

本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现:

一种镁合金微弧氧化方法,包括以下步骤

a、将镁合金放入除油剂中浸泡15-20min,然后用呈弱酸性的水清洗镁合金,并烘干;

b、在电解槽内准备ph值为9-10的磷酸盐、硅酸盐和硼酸盐的混合水溶液,并在混合水溶液中加入乙烯树脂、硅酮树脂、硬脂酸丁酯和二氨基二苯基甲烷,充分混合后将步骤a得到的镁合金作为阳极,用不锈钢作为阴极,放入到混合水溶液中进行微弧氧化;

c、将微弧氧化好的镁合金放入到去离子水中清洗,后烘干、封闭。

进一步改进在于,所述除油剂为钼酸钠、碳酸氢钠、乙二醇和聚山梨酯的混合溶液。

进一步改进在于,所述钼酸钠、碳酸氢钠、乙二醇和聚山梨酯之间的质量比为4:3:1:1。

进一步改进在于,所述混合水溶液中各成份的质量浓度分别

磷酸盐4-15g/l

硅酸盐8-20g/l

硼酸盐3-10g/l。

进一步改进在于,所述乙烯树脂、硅酮树脂、硬脂酸丁酯和二氨基二苯基甲烷之间的质量比为3-3.5:2-2.3:1-1.2:0.8-1.2。

进一步改进在于,所述微弧氧化的电流密度为0.05-0.1a/dm2,处理时间为25-40min。

进一步改进在于,所述电解槽选用的材料为pp或pvc中的一种,且在电解槽的内部设有冷却循环水,用于控制温度。

本发明的有益效果是:镁合金微弧氧化方法处理后的镁合金,表面形成了陶瓷膜,膜层硬度高、致密性好,耐腐蚀性强,绝缘性好,膜层与基底金属的结合力强,使得镁合金表面的耐磨性、耐腐蚀性、耐热冲击性以及绝缘性得到了极大的提高。本发明的微弧氧化溶液氧化作用强,抗污染能力强,无需经常更换,节约成本。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。

实施例1

一种镁合金微弧氧化方法,包括以下步骤

a、将镁合金放入除油剂中浸泡15min,然后用呈弱酸性的水清洗镁合金,并烘干。其中的除油剂为钼酸钠、碳酸氢钠、乙二醇和聚山梨酯的混合溶液,且钼酸钠、碳酸氢钠、乙二醇和聚山梨酯之间的质量比为4:3:1:1。

b、在电解槽内准备ph值为9的磷酸盐、硅酸盐和硼酸盐的混合水溶液,并在混合水溶液中加入乙烯树脂、硅酮树脂、硬脂酸丁酯和二氨基二苯基甲烷,充分混合后将步骤a得到的镁合金作为阳极,用不锈钢作为阴极,放入到混合水溶液中进行微弧氧化,电流密度为0.05a/dm2,处理时间为40min。

其中混合水溶液中各成份的质量浓度分别

磷酸盐4g/l

硅酸盐8g/l

硼酸盐3g/l。

其中乙烯树脂、硅酮树脂、硬脂酸丁酯和二氨基二苯基甲烷之间的质量比为3:2:1:0.8。

c、将微弧氧化好的镁合金放入到去离子水中清洗,后烘干、封闭。

实施例2

一种镁合金微弧氧化方法,包括以下步骤

a、将镁合金放入除油剂中浸泡18min,然后用呈弱酸性的水清洗镁合金,并烘干。其中的除油剂为钼酸钠、碳酸氢钠、乙二醇和聚山梨酯的混合溶液,且钼酸钠、碳酸氢钠、乙二醇和聚山梨酯之间的质量比为4:3:1:1。

b、在电解槽内准备ph值为9.5的磷酸盐、硅酸盐和硼酸盐的混合水溶液,并在混合水溶液中加入乙烯树脂、硅酮树脂、硬脂酸丁酯和二氨基二苯基甲烷,充分混合后将步骤a得到的镁合金作为阳极,用不锈钢作为阴极,放入到混合水溶液中进行微弧氧化,电流密度为0.07a/dm2,处理时间为30min。

其中混合水溶液中各成份的质量浓度分别

磷酸盐12g/l

硅酸盐15g/l

硼酸盐6g/l。

其中乙烯树脂、硅酮树脂、硬脂酸丁酯和二氨基二苯基甲烷之间的质量比为3:2.3:1.2:1.2。

c、将微弧氧化好的镁合金放入到去离子水中清洗,后烘干、封闭。

实施例3

一种镁合金微弧氧化方法,包括以下步骤

a、将镁合金放入除油剂中浸泡20min,然后用呈弱酸性的水清洗镁合金,并烘干。其中的除油剂为钼酸钠、碳酸氢钠、乙二醇和聚山梨酯的混合溶液,且钼酸钠、碳酸氢钠、乙二醇和聚山梨酯之间的质量比为4:3:1:1。

b、在电解槽内准备ph值为10的磷酸盐、硅酸盐和硼酸盐的混合水溶液,并在混合水溶液中加入乙烯树脂、硅酮树脂、硬脂酸丁酯和二氨基二苯基甲烷,充分混合后将步骤a得到的镁合金作为阳极,用不锈钢作为阴极,放入到混合水溶液中进行微弧氧化,电流密度为0.1a/dm2,处理时间为25min。

其中混合水溶液中各成份的质量浓度分别

磷酸盐15g/l

硅酸盐20g/l

硼酸盐10g/l。

其中乙烯树脂、硅酮树脂、硬脂酸丁酯和二氨基二苯基甲烷之间的质量比为3.5:2.3:1:1.2。

c、将微弧氧化好的镁合金放入到去离子水中清洗,后烘干、封闭。

优选的,上述电解槽选用的材料为pp或pvc中的一种,且在电解槽的内部设有冷却循环水,用于控制温度,保证不会随着微弧氧化的进行,槽内温度不断升高,影响镁合金的处理质量。

通过上述各实施例处理后镁合金,其在表面形成了致密的陶瓷膜,进行测定可以发现,其绝缘电阻大于120mω,显微硬度达到了2100-2350hv,在耐磨性、耐腐蚀性、耐热冲击性以及绝缘性得到了极大的提高。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

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