专利名称：一种镁合金的表面处理方法
技术领域：
本发明涉及一种镁合金的表面处理方法，具体的说是提高镁合金耐蚀性同时保证 材料表面光泽度的表面处理方法，以及由该方法制得的镁合金部件。
背景技术：
在实用结构用金属材料中，镁合金因其比重小、比强度高、比刚度高、能量衰减系 数大、电磁屏蔽性好等优点，愈来愈受到航空航天、电子、汽车制造等领域的关注。特别是近 年来，为了满足笔记本电脑、数码照相机、手机等电子产品轻量化的需要，镁合金在上述部 件壳体生产中的应用获得迅猛发展，市场前景十分广阔。 而作为壳体材料，要求其具有相当的金属光泽以满足壳体视觉美观方面的需要。 但是，由于镁的化学性质活泼，镁合金必需进行适当的表面保护处理以提高其耐蚀性后方 能使用，并且常用的镁合金表面处理方法通常都是使得镁合金表面失去金属光泽。因此，近年来进行了大量关于利用电解研磨法或化学研磨法提高镁合金表面耐蚀 性并保持其金属光泽的研究。结果表明，如果能形成稳定致密的氧化膜，不但能使镁合金获 得优异的耐蚀性，而且能够提高合金表面的光泽度。很好但这些研究主要停留在实验室研 究阶段，距离工业生产的应用还有一定的差距。因而，本发明的一个目的在于为镁合金提供一种表面处理方法，至少在解决前述 问题的路上有所前进，或者至少给工业和/或公众提供一种有用的选择。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种提高镁合金耐蚀性同时保证其表面光泽度的镁 合金表面处理方法，以及由该方法制得的镁合金部件。本发明的一个目的还在于优化镁合金表面处理方法的各种参数，从而获得最优的 镁合金表面处理效果。为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是首先，将镁合金基材表面用2000# 刚玉砂纸研磨后再用丙酮溶液超声波清洗干净；将处理好的镁合金基材放入硝酸溶液中进 行浸渍，其中，浸渍时施加频率为28kHz的超声波，硝酸溶液的浓度为小于0. 6mol/L,浸渍 的温度为5°C，浸渍时间为至少30s。其中，硝酸溶液的浓度优选为0. 2-0. 5mol/L，更优选为0. 35mol/L ；小于0. 2mol/L 或大于0. 5mol/L的硝酸溶液处理后都难以得到性能优异的镁合金表面，在0. 355mol/L获 得最佳的处理效果。其中，浸渍时间优选为30-50S，更优选为40s，小于30s时，浸渍处理形成的保护膜 还不充分，大于50s时，处理效果基本保持不变。其中，作为优选，还可在硝酸溶液中添加的有机酸，使有机酸浓度为0. 01mol/Lo本发明之所以能够在提供镁合金耐蚀性的同时保持其表面的金属光泽，在于其在 镁合金表面形成了具有一定厚度的MgO钝化膜。通常认为的，在镁合金表面的化学研磨过程中，难以避免发生下述化学反应Mg+2HN03 — Mg(NO3)2+H2，正是由于H2的产生，造成了 镁合金失去了表面的金属光泽。而本发明中，由于硝酸溶液独具的氧化性，使得镁合金表 面的化学反应为第一步，2HN03+6e- — 2N0+H20+302"；第二步，Mg+Ο2 — Mg0+2e"；第三步， Mg0+2HN03 — Mg(NO3)2+H20。可见，本发明的化学反应中在生成MgO钝化膜的同时，还抑制析 氢反应，从而获得了需要耐蚀性和金属光泽。进一步而言，当硝酸浓度(例如为0.35mol/ L)、浸渍温度(例如5°C )、浸渍时间(例如40s)在最优化的条件时，由于钝化膜的形成速 度优于钝化膜的溶解速度，镁合金表面将获得更厚且致密的MgO钝化膜，从而获得更好的 处理效果。本发明的优点是经本发明处理得到的镁合金部件，不但具有优异的耐蚀性，而且 还具有相当的金属光泽，可广泛应用于笔记本电脑、数码照相机、手机等电子产品的壳体制
造。
具体实施例方式下面，通过具体的实施例1-3对本发明进行详细说明。实施例1.采用50mm长、20mm宽、0.8mm厚的AZ31镁合金带材作为基材。首先，将镁合金基 材表面用2000#刚玉砂纸研磨后再用丙酮溶液超声波清洗干净；将处理好的镁合金基材放 入不同浓度的硝酸溶液中进行浸渍，其中，浸渍时施加频率为28kHz的超声波，浸渍的温度 为5°C，浸渍时间为30s。其中光泽度的评价采用德国制BYK-A4374型光泽计测量，测得的 结果以相对光泽度G。表示，即G。=经浓度为C的硝酸处理后的表面的G(60° )值直接经 2000#刚玉砂纸研磨后而未经硝酸处理的表面的G (60° )值，结果参见表1。测量结果表 明，在硝酸浓度为0. 35mol/L时，获得最好的光泽度。表1.
权利要求
一种镁合金的表面处理方法，其包括以下步骤首先，将镁合金基材表面用2000#刚玉砂纸研磨后再用丙酮溶液超声波清洗干净。将处理好的镁合金基材放入硝酸溶液中进行浸渍，其中，浸渍时施加频率为28kHz的超声波，所述硝酸溶液的浓度为小于0.6mol/L，浸渍的温度为5℃，浸渍时间为至少30s。
2.根据权利要求1所述的一种镁合金的表面处理方法，其中所述硝酸溶液的浓度优选 为 0. 2-0. 5mol/L，更优选为 0. 35mol/L。
3.根据权利要求1或2所述的一种镁合金的表面处理方法，其中所述浸渍时间优选为 30-50s，更优选为40s。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的一种镁合金的表面处理方法，其特征在于在 所述硝酸溶液中添加有机酸以替换所述硝酸溶液作为处理液使用，其中有机酸的浓度为 0.01mol/L。
5.一种利用权利要求1-4中任一一项所述的镁合金的表面处理方法制备得到的镁合 金部件。
6.根据权利要求5所述的一种镁合金部件，其中镁合金为AZ31。
7.根据权利要求5或6所述的一种镁合金部件，其中该部件被用于笔记本电脑、数码照 相机、手机等电子产品的壳体制造。
全文摘要
一种镁合金的表面处理方法，以及由该方法制得的镁合金部件，其是将镁合金基材表面用硝酸溶液中进行浸渍，浸渍时施加频率为28KHz的超声波，选择特定的硝酸溶液浓度、浸渍的温度、浸渍时间，以获得致密稳定的MgO钝化膜，从而使得镁合金表面具有优异的耐蚀性和光泽度，经本发明处理得到的镁合金部件，不但具有优异的耐蚀性，而且还具有相当的金属光泽，可广泛应用于笔记本电脑、数码照相机、手机等电子产品的壳体制造。
文档编号C23C22/57GK101949011SQ20101050585
公开日2011年1月19日 申请日期2010年10月14日 优先权日2010年10月14日
发明者谢旭波 申请人:宁波翔博机械有限公司