專利名稱：鎂合金的表面處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鎂及其合金的表面處理方法，具體而言，涉及對鎂及其合金進行微弧氧化并在微弧氧化陶瓷層上進行化學(xué)鍍的方法。
背景技術(shù)：
鎂合金由于強度高、重量輕而適用于多種工業(yè)領(lǐng)域，例如飛機、汽車和電器制品，尤其適用于對體積和重量更為關(guān)注的便攜式日用電器，例如移動電話、MP3和MP4播放機以及便攜式計算機等等。金屬鎂由于能夠與多種金屬形成高強度合金，因而也具有寬廣的應(yīng)用領(lǐng)域。然而，鎂合金通常由于差的耐腐蝕性和差的耐候性等缺點而難于大規(guī)模生產(chǎn)。而且，由于鎂合金應(yīng)用的快速增長，日益需要鎂合金能夠耐腐蝕。
過去，通常對鎂合金進行如下的表面處理提高其耐腐蝕性(1)磷化后進行噴涂；(2)直接鍍覆金屬；和(3)陶瓷化后封孔，然后進行噴涂。
此前，已有報道利用微弧氧化處理在鎂合金表面形成保護層。在這些工藝中使用了超過600-800V的高電壓和高于40℃的溫度，隨后對陶瓷化表面進行封孔而后進行噴涂。然而，由于使用過高的電壓，微弧氧化區(qū)域的熔融物通常致密地凝固，使陶瓷化表面粗糙，并且表層微孔分布極為不均。而且，這些工藝在封孔后通常只能進行噴涂，使得經(jīng)表面處理的鎂合金表面失去了金屬原有的質(zhì)感和性質(zhì)。
因此，本領(lǐng)域仍然需要一種能夠避免使用高電壓，在鎂合金表面快速形成保護層的方法，并且要求在獲得耐腐蝕性的同時，保持鎂合金的金屬性能如導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性、同時具有金屬質(zhì)感。

發(fā)明內(nèi)容
為克服現(xiàn)有技術(shù)工藝中存在的上述缺陷，本發(fā)明人進行了深入的研究，并發(fā)現(xiàn)通過對鎂合金進行獨特的微弧氧化處理，而后進行水法電鍍能夠獲得兼?zhèn)溆墟V合金基材、陶瓷氧化層和金屬表層優(yōu)點的制品。該工藝可以快速地形成保護層，在獲得高耐腐蝕性的同時，保持制品的金屬性能和質(zhì)感。
根據(jù)本發(fā)明，提供了一種能夠在鎂基材料，例如鎂或鎂合金表面上形成均勻保護層的表面處理方法。
根據(jù)本發(fā)明的表面處理方法包括如下步驟(a)在堿性微弧氧化電解液中將鎂或鎂合金工件作為陽極進行微弧氧化處理，其中該電解液不含氯離子，該微弧氧化處理包括如下階段(i)以5-20A/dm2的平均電流密度施加正脈沖，此時電壓自動升高，當達到臨界電壓時改為50-80V的恒定工作電壓，總通電時間為5-30分鐘，其中該臨界電壓比擊穿電壓低100-300V，通常該臨界電壓定在300-500V；和(ii)以0.5-15A/dm2的平均電流密度施加30-300V的正脈沖和0-200V的負脈沖，通電時間為10-30分鐘；(b)在陶瓷表面處理液中將經(jīng)步驟(a)陶瓷化的鎂或鎂合金工件(i)任選地堿性粗化處理3-10分鐘，(ii)陰極表面活化處理及(iii)任選地陰極堿性通電還原活化處理，(iv)任選地陰極酸性通電解膠活化處理，其中(ii)該陶瓷表面活化處理處理液包括作為敏化劑的亞錫鹽和選自貴金屬鹽如鈀鹽、銀鹽、錳鹽、鈷鹽、銅鹽、鈦鹽、鎢鹽和鎳鹽的催化劑，以3-10V的電壓和0.2-5A/dm2的電流密度施加負脈沖，通電時間為1-5分鐘。其中(iii)采用堿性時pH為9-12；采用(iv)酸性時pH為1-3；(c)在預(yù)化學(xué)鍍鎳液中將經(jīng)步驟(b)表面處理的鎂或鎂合金工件預(yù)化學(xué)鍍鎳，陰極可通電啟動，以3-10V的電壓和0.2-5A/dm2的電流密度施加負脈沖，通電時間為1-5分鐘，也可加超聲波激活；反應(yīng)啟動后，即可停止通電，讓自催化的預(yù)化學(xué)鍍鎳自行繼續(xù)反應(yīng)。其中預(yù)化學(xué)鍍鎳液包含鎳鹽、含氟鹽和次亞磷酸鹽，無氯離子，pH為6.0-9.0，時間約10-15分鐘；(d)在化學(xué)鍍鎳液中將經(jīng)步驟(c)預(yù)化學(xué)鍍鎳的鎂或鎂合金工件化學(xué)鍍鎳，其中化學(xué)鍍鎳液包含鎳鹽和次亞磷酸鹽，無氯離子，pH為3.5-6.5，時間約30-60分鐘；和(e)任選的熱處理。
根據(jù)一個具體實施方案，在上述解膠活化處理中，還原劑可以采用次亞磷酸鹽，其濃度沒有特別限制，更優(yōu)選5-30g/L，以解膠活化處理液的總體積計。通過上述解膠活化處理可減少金屬微粒帶入(預(yù))化學(xué)鍍鎳缸中，從而保持(預(yù))化學(xué)鍍鎳溶液的穩(wěn)定性，延長使用壽命。除次亞磷酸鹽以外，還可以浸鋁，例如用Al(OH)3和/或NaOH在室溫下處理。Al(OH)3和NaOH的濃度沒有特別限制，但優(yōu)選Al(OH)3為10-20g/L且NaOH為15-25g/L，以活化處理液的總體積計。
步驟(a)的微弧氧化可在常溫下進行，但優(yōu)選低于40℃。所用的堿性微弧氧化電解液的pH通常7-11，但優(yōu)選大于10。
優(yōu)選步驟(a)中鎂或鎂合金工件作為陽極、不銹鋼作為陰極連接到脈沖電源上。對上述脈沖電源沒有特殊限制，但優(yōu)選其工作模式為正、負雙脈沖交流電源；工作頻率優(yōu)選0-1000Hz連續(xù)可調(diào)，最高頻率3000Hz；正向平均電流0-120A連續(xù)可調(diào)，脈沖峰值電流1200A，正向輸出電壓0-750V連續(xù)可調(diào)；負向平均電流0-60A連續(xù)可調(diào)，脈沖峰值電流800A，負向輸出電壓0-300V連續(xù)可調(diào)，最高可達400V。
根據(jù)一個優(yōu)選實施方案，所述鎂基材料是鋁鋅型鎂合金，步驟(a)中所采用的電解液包含鋁酸鹽、氟化鹽和氟硅酸鹽。優(yōu)選地，該電解液包含8-30g/L鋁酸鹽、5-30g/L氟化鹽、4-10g/L氟硅酸鹽，以電解液的總體積計，pH為10-13。
根據(jù)另一個優(yōu)選實施方案，所述鎂基材料是鋁錳型鎂合金，步驟(a)中所采用的電解液包含硅酸鹽或偏硅酸鹽、氟化鹽和醇類，例如乙二醇。由于使用了醇類，增加了電解液的粘度和比熱容，有利于微弧氧化過程中的熱吸收，降低了槽液溫度。優(yōu)選地，該電解液包含5-50g/L硅酸鹽或偏硅酸鹽、5-30g/L氟化鹽和5-30mL/L醇如乙二醇，以電解液的總體積計，pH為9-12。
根據(jù)又一個具體實施方案，所述陶瓷表面處理液還包含含氟鹽和氫氟酸，優(yōu)選30-100g/L，以處理液的總體積計。所述亞錫鹽和貴金屬鹽如鈀鹽、銀鹽、錳鹽、鈷鹽和鎳鹽的含量各自為3-40g/L，以處理液的總體積計。
根據(jù)一個具體實施方案，所述預(yù)化學(xué)鍍鎳液包含10-80g/L鎳鹽、5-50g/L含氟鹽和20-100g/L次亞磷酸鹽，以預(yù)化學(xué)鍍鎳液的總體積計。在預(yù)化學(xué)鍍鎳過程中，可搖擺工件和/或向預(yù)化學(xué)鍍鎳液中通入氣泡，和/或通電，其中陽極可用不銹鋼或鎂陽極。
根據(jù)另一個具體實施方案，化學(xué)鍍鎳液包含10-100g/L鎳鹽和20-100g/L次亞磷酸鹽，以化學(xué)鍍鎳液的總體積計。與預(yù)化學(xué)鍍鎳類似，可搖擺工件和/或向化學(xué)鍍鎳液中通入氣泡、通電和/或加超聲波震蕩。
在上述各步驟中，均可采用常規(guī)的施加超聲波、帶電入槽、通電激發(fā)、脈沖電流或正負換向、輻射紫外線、搖擺或鼓入微氣泡以強化各步驟的效果。
在預(yù)化學(xué)鍍鎳液和/或化學(xué)鍍鎳液中，還可以包括緩沖劑，如乙酸/乙酸鈉、硼酸/硼酸鈉、檸檬酸/檸檬酸鈉、焦磷酸/焦磷酸鉀、酒石酸/酒石酸鉀或鈉、氨水/氫氧化鈉，或其組合；絡(luò)合劑，如乳酸、琥珀酸、蘋果酸、檸檬酸、乙二胺、三乙醇胺，或其組合；潤濕劑，如十二烷基磺酸鈉、正辛基硫酸鈉；穩(wěn)定劑，如硫脲、碘酸鉀、馬來酸、硫代硫酸鈉；以及催化劑，如丙酸氟化鈉、谷氨酸鈉、氨基乙酸，或其組合。
在本文中，術(shù)語“含氟鹽”、“氟化鹽”或類似術(shù)語包括，但不限于氟化銨、氟化鈉、氟化鉀、氟化氫銨和氫氟酸，優(yōu)選氟化鉀和氟化氫銨。術(shù)語“鎳鹽”包括，但不限于硫酸鎳、碳酸鎳、醋酸鎳、次亞磷酸鎳、氨基磺酸鎳，甲基磺酸鎳或其組合，優(yōu)選硫酸鎳、碳酸鎳、醋酸鎳和次亞磷酸鎳。
對于本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的是，本文中列舉的具體實施方案可以組合，以取得更好的效果。還能夠容易地理解的是，可以對本發(fā)明的具體實施方案進行等同的變換，以獲得基本上等同的效果。這種等同的技術(shù)方案也包括在本發(fā)明范圍之內(nèi)。
下面，對本發(fā)明各步驟進行詳述。
微弧氧化陶瓷化處理經(jīng)本發(fā)明步驟(a)形成的微弧陶瓷層的總厚度一般為10～50微米(μm)，最厚可達100μm。其結(jié)構(gòu)可分為三層，即多微孔的陶瓷表層、致密的陶瓷中間層、和阻隔性的陶瓷內(nèi)層。
盡管不希望受理論束縛，據(jù)信多微孔的陶瓷表層在微弧氧化處理的階段(i)中形成。由于基體鎂通過晶間縫隙向外擴散、遷移，氧化膜向外生長速度大于向內(nèi)生長速度，從而將表面金屬氧化成膜。氧化反應(yīng)產(chǎn)生的氣體選出通道形成了無數(shù)均勻分布的微坑或孔洞，直徑約為0.5～10μm。在隨后的步驟(b)中，這些微坑或孔洞能夠起到鑲嵌點的作用從而有利于將還原后的催化劑金屬原子錨定于其中。本發(fā)明形成的上述微坑或孔洞在接近基材處的直徑大于遠離基材處的直徑，從而能夠?qū)⑦€原后的催化劑金屬原子如鉚釘那樣鑲嵌在微坑或孔洞中以獲得更好的機械結(jié)合效果。由于這些鑲嵌的催化劑金屬原子的存在，能夠促進步驟(c)和/或(d)的(預(yù))化學(xué)鍍鎳。
微弧氧化初期絕緣程度低、電流較大、選出的氣體較多，從而在陶瓷表層上形成均勻分布的微坑或孔洞(或可稱為“松孔”)，凹面積約占總面積的20～50％。在階段(i)的初期使用恒定電流(電流密度5-20A/dm2)，隨著氧化層的生長絕緣程度提高，相應(yīng)地電壓升高；當接近或達到臨界電壓(通常為300-500V)時，將電源切換為恒定電壓(50-80V)，從而既保持了浮游的小火花，也防止擊穿(將在下文詳述)，隨著氧化層的繼續(xù)生長絕緣程度繼續(xù)提高，電流逐漸下降?？偼姇r間約為5-30分鐘。如果電壓過大，由于放電過強會導(dǎo)致溫度過高，由此微弧氧化區(qū)域的熔融物凝固得過于致密，甚至燒焦使得陶瓷表層極不均勻，局部無松孔，進而影響結(jié)合力和后續(xù)工藝。
據(jù)信致密的陶瓷中間層在微弧氧化處理的階段(ii)中形成。該陶瓷中間層較為致密，厚度約占陶瓷層總厚的60～90％。在階段(ii)中，工件的外部尺寸不再增加(氧原子向基體擴散生成氧化鎂鋁)，陶瓷中間層轉(zhuǎn)而向基體內(nèi)部生長。
據(jù)信阻隔性的陶瓷內(nèi)層在微弧氧化處理的初始階段就已經(jīng)開始形成，其在鎂基體內(nèi)部原位生長，與基體結(jié)合緊密，是極薄(約1μm)的阻隔層。經(jīng)微弧氧化的鎂基材料的耐腐蝕性可取決于陶瓷層的中間層和內(nèi)層的絕緣程度。如果陶瓷層中間層致密，內(nèi)層形成了良好的阻隔層，則陶瓷層接近于絕緣體，膜厚將不再增加。這樣的膜的直流介電破裂電壓(即“擊穿電壓”)約為600-900V。為保障鍍件不被擊穿，臨界電壓通常定在比擊穿電壓低100～300V，例如為300～500V。然而，由于具體采用的微弧氧化工藝及電解質(zhì)的差異，擊穿電壓可能有所不同。在上述理論的指導(dǎo)下，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠根據(jù)具體工藝條件對臨界電壓進行適當?shù)恼{(diào)整。
陶瓷表面粗化處理強堿粗化用氫氧化鈉200g/L浸蝕3-10分鐘，擴大表面松孔直徑。
陶瓷表面活性處理非金屬電鍍通常采用敏化活化一步法，常用的即是將還原劑氯化鈀與催化劑氯化亞錫置于一種溶液內(nèi)生成金屬鈀和膠體性質(zhì)的四價錫活化中心吸附在非金屬表面，也稱為膠體鈀活化法。
陶瓷表面活性處理液中的亞錫鹽水解生產(chǎn)微溶于水的凝膠狀物質(zhì)，并可吸附于鍍件上。二價錫能夠還原活性處理液中的貴金屬離子，從而將貴金屬微粒(例如鈀核)固定在陶瓷表層的松孔中形成活性催化中心。這些貴金屬微粒在(預(yù))化學(xué)鍍鎳中起到結(jié)晶中心的作用，類似于“籽晶”，從而提高化學(xué)鍍的結(jié)合力。視需要，可以向活性處理液中施加超聲波以促進貴金屬進入松孔中。由于步驟(a)形成的松孔可以有利地在接近基材處的直徑大于遠離基材處的直徑，從而能夠?qū)⑦€原后的催化劑金屬原子如鉚釘那樣鑲嵌在微坑或孔洞中以獲得更好的機械結(jié)合效果。
在活性處理中，陽極采用惰性電極，例如石墨陽極，不銹鋼陽極等。
還原及解膠活化處理還原活化處理也可稱作堿活化，還原劑可以采用次亞磷酸鹽，其濃度沒有特別限制，一般在5-30g/L，優(yōu)選5-20g/L，也可以通電提供電子，以起到還原處理作用。通過上述活化處理也可減少金屬微粒帶入預(yù)化學(xué)鍍鎳缸中，從而保持預(yù)化學(xué)鍍鎳溶液的穩(wěn)定性，延長使用壽命。處理次亞磷酸鹽以外，還可以浸鋁，例如用Al(OH)3和/或NaOH在室溫下處理。Al(OH)3和/或NaOH的濃度沒有特別限制，但優(yōu)選Al(OH)3為10-20g/L和/或NaOH為15-25g/L。
在進入預(yù)化學(xué)鍍鎳之前還要進行解膠活化處理，也稱作酸活化，使鍍件表面浸有均勻的還原劑，從而使鎂合金工件表面的凹凸部位在預(yù)化學(xué)鍍鎳中同時沉積，縮短誘導(dǎo)期。
預(yù)化學(xué)鍍鎳中性或弱堿性的化學(xué)鍍鎳液腐蝕性較弱，操作溫度可低至室溫，比酸性化學(xué)鍍鎳起始反應(yīng)快。因而可以用來預(yù)化學(xué)鍍以防止對工件的腐蝕并縮短起始反應(yīng)時間。預(yù)化學(xué)鍍鎳液包含10-80g/L鎳鹽、5-50g/L含氟鹽和20-100g/L次亞磷酸鹽，以預(yù)化學(xué)鍍鎳液的總體積計。也可施加超聲波、搖擺工件、通入氣泡、或帶電入槽以提高起始反應(yīng)速度。預(yù)化學(xué)鍍鎳總時間可以約為5-15分鐘。
化學(xué)鍍鎳化學(xué)鍍鎳液包含10-100g/L鎳鹽和20-100g/L次亞磷酸鹽，以化學(xué)鍍鎳液的總體積計。此外，通過搖擺工件和/或向化學(xué)鍍鎳液中通入氣泡攪拌、超聲波震蕩等加強鍍層致密度，超聲波可以將反應(yīng)溫度降低至30-50℃。短時通電可以加快鎳層增厚速度，這些工藝手段可以搭配采用。鎳層厚度達到5-20μm即可。
熱處理擴散結(jié)合也是提高非金屬陶瓷表面與金屬化層結(jié)合力的一種措施。在較高溫度下，金屬化層分子運動加劇，向基體材料擴散，從而也一定程度地提高金屬化層與基體的結(jié)合強度。同時，熱處理也可以去水、去氫、去內(nèi)應(yīng)力，把非晶態(tài)的化學(xué)鍍鎳層變成微細晶體。
為防止?jié)駸岣g，在熱處理前優(yōu)選盡可能把工件吹干或先低溫烘干工件。熱處理的溫度優(yōu)選為150-300℃，為防止氫脆，持續(xù)約1-3小時。
經(jīng)過上述步驟的經(jīng)表面處理的工件可以進行常規(guī)的水法電鍍。


圖1是實施例1的手機外殼在微弧氧化后的產(chǎn)品照片。
圖2是實施例1的手機外殼在微弧氧化后的顯微鏡照片，放大率×2368。
圖3是實施例1的手機外殼在電鍍后的產(chǎn)品照片。
圖4是實施例2的汽車配件在電鍍后的產(chǎn)品照片。
圖5是實施例3的汽車配件在電鍍后的產(chǎn)品照片。
具體實施例方式
下面，通過示例性的實施例具體說明本發(fā)明。應(yīng)當理解本發(fā)明的范圍不應(yīng)局限于實施例的范圍。任何不偏離本發(fā)明主旨的變化或改變能夠為本領(lǐng)域技術(shù)人員所理解。本發(fā)明的保護范圍由所附權(quán)利要求書的范圍確定。除非另有說明，實施例中所出現(xiàn)的百分數(shù)和份數(shù)均基于重量。
在下述實施例中，使用了最常用的AZ91D和AM60鎂合金。但是可以容易地理解的是，所例舉上述合金僅出于示例目的，而非限制本發(fā)明。本發(fā)明也適用于任何其它的鎂或鎂合金。
制備例1.微弧氧化電解液[KE1]和[KE2]的配制

制備例2.陶瓷表面活性處理液[KE3]的配制

當[KE3]原液比重降低1個波美(°Be)，可加[KE3]補充液維持比重。若添加補充液的量累積原液開缸量的2倍，表明此表面活性處理液[KE3]會因使用產(chǎn)生較多雜質(zhì)，即應(yīng)棄去，重新用原液開缸。
制備例3.還原活化處理液[KE4-1]及解膠活化處理液[KE4-2]的配制

制備例4.預(yù)化學(xué)鍍鎳液[KU1]和化學(xué)鍍鎳液[KU2]的配制

實施例1樣品為手機外殼配件，材質(zhì)為鎂合金AZ91D。將樣品進行如下處理1.微弧氧化將鍍件進行除油除臘預(yù)處理，并在氟化銨5g/L的水溶液中浸3分鐘。不用水洗放入[KE1-1]堿性鋁酸鹽電解液，進行第一階段微孤氧化以電流密度為1-5A/dm2的電流通入正脈沖，電壓自動不斷升高；當達到300V的臨界電壓時，將電源變換為60V恒電壓，電流自動不斷減少，總通電時間4分鐘。之后進行第二階段微孤氧化施加250V正脈沖電壓，同時加入100V的負脈沖電壓，電流密度為5A/dm2，通電時間12分鐘。經(jīng)測定，陶瓷層的厚度增長1.5μm/min。
2.陶瓷表面粗化處理把經(jīng)微弧氧化陶瓷化的鍍件放入氫氧化鈉200g/L的強堿溶液中浸泡8分鐘，進行粗化，擴大松孔直徑。
3.陶瓷表面活性處理把經(jīng)微弧氧化陶瓷化的鍍件帶電入[KE3]槽，進行表面活化處理。陰極還原負脈沖電壓6.5V，電流密度為3A/dm2，通電時間3分鐘。
4.還原，解膠活化處理進行堿性及酸性表面活化處理溶液堿性[KE4-1]及酸性[KE4-2]，陰極還原負脈沖電壓以電壓3-10V，電流密度1-5A/dm2，通電時間為1-5分鐘。
4.預(yù)化學(xué)鍍鎳采用[KUI]預(yù)化學(xué)鍍鎳液，溫度40℃，用時10分鐘。
5.化學(xué)鍍鎳采用[KU2]預(yù)化學(xué)鍍鎳液，溫度60℃，用時60分鐘。加超音波震板震蕩。
6.后處理化學(xué)鍍鎳后過水，用熱吹風(fēng)機吹干，放進馬福爐中，在150℃下熱處理1小時。之后進行常規(guī)酸活化水電鍍銅、鎳及鉻。
鍍件表面平整；采用“百格試驗”(即用小刀在鍍層上劃成1毫米見方的小方格，若鍍層沒有剝離則視為合格)評價的結(jié)合力良好；耐中性鹽霧超過100小時。產(chǎn)品如圖1-3所示。
實施例2樣品為汽車車配件，材質(zhì)為鎂合金AM60B。重復(fù)實施例1的工序，不同的是在微弧氧化步驟中使用[KE2-1]堿性硅酸鹽(硅酸鈉)電解液，且加厚陶瓷層50μm。
鍍件表面平整；結(jié)合力良好；中性鹽霧超過100小時。
產(chǎn)品如圖4所示。
實施例3樣品為汽車配件(參見附圖5)，材質(zhì)為AZ91D。
重復(fù)實施例1的工序，不同的是為微弧氧化[KE1-2]時間取下限5分鐘，陶瓷層比較薄為10μm；將[KE3]活性處理液中的鹽酸替換為氟氫氟酸。并縮短鍍件在[KE3]活化溶液槽的時間，為2分鐘，其它條件與實施例1相同。
熱處理后，以上三個實施例均進行常規(guī)水法電鍍。
鍍件表面平整，粘合力良好，中性鹽霧超過100小時。
產(chǎn)品如圖5所示。
以上實施例鍍焦銅、酸銅，光鎳，半光鎳及鉻所用配方

從以上實施的結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明方法可以適用于不同形狀的結(jié)構(gòu)件樣品，[KE1-1][KE1-2]和[KE2-1][KE2-2]微弧電解液也可以通用于鋁鋅型，鋁錳型等多種品牌的鎂合金，但不同材料的樣品微細的差異提供進一步優(yōu)選。經(jīng)本發(fā)明處理得工件既具備陶瓷的優(yōu)異的耐腐蝕效果，又具備金屬的特點。
上述所例舉的實施例只是對本發(fā)明方案的進一步說明，以幫助更好地理解和實現(xiàn)本發(fā)明，而不是對本申請范圍的任何限制。
權(quán)利要求
1.鎂基材料的表面處理方法，包括如下步驟(a)在堿性微弧氧化電解液中將鎂或鎂合金工件作為陽極進行微弧氧化處理，其中該電解液不含氯離子，該微弧氧化處理包括如下階段(i)以5-20A/dm2的平均電流密度施加正脈沖，此時電壓自動升高，當達到臨界電壓時改為50-80V的恒定工作電壓，總通電時間為5-30分鐘，其中臨界電壓比擊穿電壓低100-300V；和(ii)以0.5-15A/dm2的平均電流密度施加30-300V的正脈沖和0-200V的負脈沖，通電時間為10-60分鐘；(b)在陶瓷表面處理液中將經(jīng)步驟(a)陶瓷化的鎂或鎂合金工件進行活化處理(i)任選地堿性粗化處理3-10分鐘，(ii)陰極表面活化處理及(iii)任選地陰極堿性通電還原活化處理，(iv)任選地陰極酸性通電解膠活化處理；(c)在預(yù)化學(xué)鍍鎳液中將經(jīng)步驟(b)表面處理的鎂或鎂合金工件預(yù)化學(xué)鍍鎳，其中預(yù)化學(xué)鍍鎳液包含鎳鹽、含氟鹽和次亞磷酸鹽，無氯離子，pH為6.0-9.0；(d)在化學(xué)鍍鎳液中將經(jīng)步驟(c)預(yù)化學(xué)鍍鎳的鎂或鎂合金工件化學(xué)鍍鎳，其中化學(xué)鍍鎳液包含鎳鹽和次亞磷酸鹽，無氯離子，pH為3.5-6.5；和(e)任選的熱處理。
2.權(quán)利要求1的方法，其中在上述步驟(b)之(iV)步驟中，還原活化處理液中采用5-30g/L的次亞磷酸鹽作為還原劑。
3.權(quán)利要求2的方法，其中除次亞磷酸鹽以外，還原活化處理液還含有焦磷酸鉀30-60g/L及10-20g/L的Al(OH)3和15-25g/L的NaOH，以活化處理液的總體積計。
4.權(quán)利要求1的方法，其中步驟(a)中所采用的電解液包含8-30g/L鋁酸鹽、5-30g/L氟化鹽、4-10g/L氟硅酸鹽，以電解液的總體積計，pH為10-13。
5.權(quán)利要求1的方法，其中步驟(a)中所采用的電解液包含5-50g/L硅酸鹽或偏硅酸鹽、鋁酸鹽；5-30g/L氟化鹽和5-30mL/L的氫氧化鉀，鈉及適量醇類，以電解液的總體積計，pH為9-12。
6.權(quán)利要求1的方法，其中步驟(b)中所采用的陶瓷表面處理液還包含含30-100g/L氟鹽或氫氟酸，以處理液的總體積計。
7.權(quán)利要求1的方法，其中步驟(b)中所采用的陶瓷表面處理液的所述亞錫鹽和貴金屬鹽如鈀鹽、銀鹽、錳鹽、鈷鹽和鎳鹽的含量各自為3-40g/L，以處理液的總體積計。
8.權(quán)利要求1的方法，其中步驟(c)中所采用的預(yù)化學(xué)鍍鎳液包含10-80g/L鎳鹽、5-50g/L含氟鹽和20-100g/L次亞磷酸鹽，以預(yù)化學(xué)鍍鎳液的總體積計。
9.權(quán)利要求1的方法，其中步驟(d)中所采用化學(xué)鍍鎳液包含10-100g/L鎳鹽和20-100g/L次亞磷酸鹽，以化學(xué)鍍鎳液的總體積計。
10.權(quán)利要求1的方法，其中在步驟(a)-(d)中，分別獨立地采用施加超聲波、帶電入槽、通電激發(fā)、脈沖電流或正負換向、輻射紫外線、或鼓入微氣泡。
全文摘要
公開了一種鎂基材料的表面處理方法，包括如下步驟(a)在堿性微弧氧化電解液中將鎂或鎂合金工件作為陽極進行微弧氧化處理，其中該電解液不含氯離子，該微弧氧化處理包括如下階段(i)以5－20A/dm
文檔編號C23C18/18GK101092694SQ20071014362
公開日2007年12月26日 申請日期2007年8月15日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月15日
發(fā)明者李克清, 龔京一 申請人:李克清, 龔京一