專利名稱：鎂合金表面電磁屏蔽處理方法及鎂合金制品的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種鎂合金表面電磁屏蔽處理方法及其制品。
背景技術：
鎂合金由于質(zhì)量輕、散熱性佳、電磁屏蔽性好等優(yōu)點，廣泛應用于3C電子產(chǎn)品的鎂合金制品，但隨著3C電子產(chǎn)品的迅速發(fā)展，對產(chǎn)品的電磁屏蔽性能提出了更高的要求， 因此，未經(jīng)電磁屏蔽處理的鎂合金電子產(chǎn)品已不能滿足要求。此外，由于鎂及鎂合金最明顯的缺點是耐腐蝕差，暴露于自然環(huán)境中會引起表面快速腐蝕，如此也將影響鎂合金的電磁屏蔽性能。采用磁控濺射鍍膜技術于鎂合金基體表面形成的保護性涂層具有高硬度、高耐磨性、良好的化學穩(wěn)定性以及與鎂合金基體結合牢固等優(yōu)點，但由于磁控濺射技術本身的特點，以該方法形成的保護性涂層無法完全填充鎂合金基體表面的裂紋、孔洞等，因而對鎂合金鎂合金制品耐腐蝕性能的提高有限。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于此，提供一種可有效解決上述問題的鎂合金表面電磁屏蔽處理方法。另外，還有必要提供一種經(jīng)由上述電磁屏蔽處理方法處理后而制得的鎂合金制品。
一種鎂合金表面電磁屏蔽處理方法，其包括如下步驟提供鎂合金基體；采用磁控濺射鍍膜法，依次于所述鎂合金基體上形成鉻金屬層、鈦金屬層；采用噴涂法，于所述鈦金屬層上形成防護層，該防護層為環(huán)氧樹脂涂層。一種經(jīng)由上述電磁屏蔽處理方法處理后而制得的鎂合金制品，包括鎂合金基體、 依次形成于該鎂合金基體上的鉻金屬層、鈦金屬層及防護層，所述防護層為環(huán)氧樹脂涂層。本發(fā)明的鎂合金表面電磁屏蔽處理方法，在所述鎂合金基體上采用磁控濺射鍍膜法依次于鎂合金基體上形成鉻金屬層及鈦金屬層，再在鈦金屬層上進行噴涂形成防護層。 所述鉻金屬層與鈦金屬層形成的復合層大大提高了鎂合金基體的電磁屏蔽效果。該防護層不僅可提高鎂合金基體的耐腐蝕性，同時還可避免鈦金屬層劃傷而影響鎂合金制品的電磁屏蔽性能。此外，經(jīng)所述鎂合金表面電磁屏蔽處理方法制得的鎂合金制品還具有良好的耐高溫高濕性。


圖1為本發(fā)明較佳實施方式鎂合金制品的剖視示意圖；圖2為制造圖1中鎂合金制品所用真空鍍膜機的示意圖。主要元件符號說明鎂合金制品10
鎂合金基體11
鉻金屬層13
鈦金屬層15
防護層17
鍍膜機100
鍍膜室20
真空泵30
軌跡21
第一靶材22
第二靶材23
氣源通道2具體實施例方式請參閱圖1及圖2，本發(fā)明一較佳實施方式鎂合金表面電磁屏蔽處理方法主要包括如下步驟(1)鍍膜前處理提供一鎂合金基體11，該鎂合金基體11可以通過沖壓成型得到，其具有待制得的鎂合金制品10的結構。將所述鎂合金基體11無水乙醇或異丙酮放入盛裝有無水乙醇或異丙酮溶液的超聲波清洗器中進行震動清洗，以除去鎂合金基體11表面的雜質(zhì)和油污。該超聲波清洗時間為10 30min。清洗完畢后烘干備用。提供一真空鍍膜機100，將所述鎂合金基體11置于該鍍膜機100內(nèi)，對鎂合金基體 11的表面進行氬氣等離子體清洗，進一步去除鎂合金基體11表面的油污，以改善鎂合金基體11表面與后續(xù)涂層的結合力。該真空鍍膜機100包括一鍍膜室20及連接在鍍膜室20的一真空泵30，真空泵30 用以對鍍膜室20抽真空。該鍍膜室20內(nèi)設有轉(zhuǎn)架(未圖示)、二第一靶材22及二第二靶材23。轉(zhuǎn)架帶動鎂合金基體11沿圓形軌跡21運行，且鎂合金基體11在沿軌跡21運行時亦自轉(zhuǎn)。二第一靶材22與二第二靶材23關于軌跡21的中心對稱設置，且二第一靶材22 相對地設置在軌跡21的內(nèi)外側(cè)，二第二靶材23相對地設置在軌跡21的內(nèi)外側(cè)。每一第一靶材22及每一第二靶材23的兩端均設有氣源通道對，氣體經(jīng)該氣源通道M進入所述鍍膜室20中。當鎂合金基體11穿過二第一靶材22之間時，將鍍上第一靶材22表面濺射出的粒子，當鎂合金基體11穿過二第二靶材23之間時，將鍍上第二靶材23表面濺射出的粒子。 本發(fā)明中，所述第一靶材22為鉻靶，所述第二靶材23為鈦靶。該等離子體體清洗的具體操作及工藝參數(shù)為如圖2所示，將鎂合金基體11安裝于鍍膜室20內(nèi)，真空泵30對所述鍍膜室20進行抽真空處理至真空度為1. OX 10_3 3. OX 10_3Pa，然后以100 300sCCm(標準狀態(tài)毫升/分鐘)的流量向鍍膜室20內(nèi)通入純度為99. 999%的氬氣(工作氣體)，于鎂合金基體11上施加-150 -200V的偏壓，對鎂合金基體11表面進行等離子體清洗，清洗時間為5 lOmin。(2)磁控濺射鉻金屬層13
在所述等離子體清洗完成后，調(diào)節(jié)工作氣體氬氣流量至100 300sCCm，加熱所述鍍膜室20至150 200°C (即鍍膜溫度為150 200°C )；開啟所述第一靶材22的電源，并設定其功率為20 40kw，于鎂合金基體11上施加-150 -200V的偏壓，沉積鉻金屬層13。沉積該鉻金屬層13的時間為10 15min。沉積完成該鉻金屬層13后關閉所述第一靶材22的電源。(3)磁控濺射鈦金屬層15調(diào)節(jié)工作氣體氬氣流量至100 300SCCm，維持鍍膜溫度為150 200°C ；開啟所述第二靶材23的電源，并設定其功率為20 40kw，于鎂合金基體11上施加-150 -200V的偏壓，沉積鈦金屬層15。沉積該鈦金屬層15的時間為45 60min。(4)噴涂防護層17該防護層17為環(huán)氧樹脂涂層。噴涂防護層17采用直徑為2mm的噴槍，設置噴涂氣壓為2. 0 X 10_5Pa，將主要成分為環(huán)氧樹脂的液態(tài)涂料噴涂于鈦金屬層15上形成防護層17。防護層17的厚度為50 80 μ m。本發(fā)明較佳實施方式鎂合金表面電磁屏蔽處理方法在所述鎂合金基體11上采用磁控濺射鍍膜法依次于鎂合金基體11上形成鉻金屬層13及鈦金屬層15，再在鈦金屬層15上進行噴涂形成防護層17。所述鉻金屬層13與鈦金屬層15形成的復合層大大提高了鎂合金基體11的電磁屏蔽效果。該防護層17不僅可提高鎂合金基體11的耐腐蝕性，同時還可避免鈦金屬層15劃傷而影響鎂合金制品10的電磁屏蔽性能。此外，該鎂合金制品10還具有良好的耐高溫高濕性。一種經(jīng)由上述鎂合金表面電磁屏蔽處理方法制得的鎂合金制品10包括鎂合金基體11、依次形成于該鎂合金基體11表面的鉻金屬層13、鈦金屬層15及防護層17。所述鉻金屬層13的厚度為100 500nm。所述鈦金屬層15的厚度為100 lOOOnm。所述防護層17為環(huán)氧樹脂涂層，其厚度為50 80μπι。所述鎂合金制品的電磁屏蔽效能可達60 70dB。下面通過實施例來對本發(fā)明進行具體說明。實施例1(1)鍍膜前處理采用無水乙醇或異丙酮對鎂合金基體11進行超聲波清洗大約25min。將清洗好的鎂合金基體11放入所述真空鍍膜機100的轉(zhuǎn)架上。對鎂合金基體11的表面采用氬氣等離子體清洗。對鍍膜室20進行抽真空處理至真空度為1.5X10_3Pa，氬氣流量為150SScm，施加鎂合金基體11的偏壓為-200V，該等離子體清洗時間為5min。本實施例所使用的真空鍍膜機為北京丹普表面技術有限公司生產(chǎn)，型號為AS600DMTX05-X。(2)磁控濺射鉻金屬層13保持所述氬氣的流量及施加于鎂合金基體11上的偏壓不變，加熱鍍膜室至150°C (即鍍膜溫度為150°C )，設置第一靶材22的電源功率為30kw，沉積該鉻金屬層13的時間為IOmin。(3)磁控濺射鈦金屬層15保持所述氬氣的流量、施加于鎂合金基體11上的偏壓及鍍膜溫度不變，設置第二靶材23的電源功率為30kw，沉積該鉻金屬層13的時間為50min。(4)噴涂防護層17該防護層17為環(huán)氧樹脂涂層。采用直徑為2mm的噴槍，設置噴涂氣壓為2. 0 X 10_5Pa，將主要成分為環(huán)氧樹脂涂料的液態(tài)涂料噴涂于鈦金屬層15上形成防護層17。該防護層17的厚度為50 80 μ m。本實施例中，液態(tài)涂料為環(huán)氧樹脂涂料，液態(tài)涂料的溶劑為二甲苯。其中，環(huán)氧樹脂占液態(tài)涂料的質(zhì)量百分比約為85%。噴涂后，對防護層17進行UV照射固化及后烘烤處理。實施例2(1)鍍膜前處理采用無水乙醇或異丙酮對鎂合金基體11進行超聲波清洗大約25min。將清洗好的鎂合金基體11放入真空鍍膜機100的轉(zhuǎn)架上。對鎂合金基體11的表面采用氬氣等離子體清洗。對鍍膜室20進行抽真空處理至真空度為2 X 10 ,氬氣流量為200SScm，施加鎂合金基體11的偏壓為-150V，該等離子體清洗時間為5min。本實施例所使用的真空鍍膜機100為北京丹普表面技術有限公司生產(chǎn)，型號為AS600DMTX05-X。(2)磁控濺射鉻金屬層13保持所述氬氣的流量及施加于鎂合金基體11上的偏壓不變，加熱鍍膜室20至2000C (即鍍膜溫度為200°C )，設置第一靶材22的電源功率為30kw，沉積該鉻金屬層13的時間為15min。(3)磁控濺射鈦金屬層15保持所述氬氣的流量、施加于鎂合金基體11上的偏壓及鍍膜溫度不變，設置第二靶材23的電源功率為30kw，沉積該鉻金屬層13的時間為60min。(4)噴涂防護層17該防護層17為環(huán)氧樹脂涂層。采用直徑為2mm的噴槍，設置噴涂氣壓為2. 0 X 10_5Pa，將主要成分為環(huán)氧樹脂涂料的液態(tài)涂料噴涂于鈦金屬層15上形成防護層17。該防護層17的厚度為50 80 μ m。本實施例中，液態(tài)涂料為環(huán)氧樹脂涂料，液態(tài)涂料的溶劑為二甲苯。其中，環(huán)氧樹脂占液態(tài)涂料的質(zhì)量百分比約為85%。噴涂后，對防護層17進行UV照射固化及后烘烤處理。性能測試將上述制得的鎂合金制品10進行電磁屏蔽效能測試、百格測試、鹽霧測試和高溫高濕測試，具體測試方法及結果如下(1)表面最大電阻測試采用的電阻測試儀為廣州四探針科技有限公司生產(chǎn)，其型號為RTS-8。測試表明，由本發(fā)明實施例1及2方法所制備的鎂合金制品10的最大電阻值分別為0. 3Ω、0. 5Ω。(2)電磁屏蔽效能測試采用的電磁屏蔽測試儀為安捷倫公司生產(chǎn)，其型號為E5073。測試表明，在0. 5GHz 3GHz的頻率范圍，由本發(fā)明實施例1及2方法所制備的鎂合金制品10的電磁屏蔽效能分別為68dB、62dB。由(1)及⑵的測試結果可見，所述的鎂合金制品10具有良好的電磁屏蔽效能。(3)鹽霧測試
進行35°C中性鹽霧(NaCl濃度為5% )測試。結果表明，由本發(fā)明實施例1和實施例2的方法所制備的鎂合金制品10在72小時后才出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象，且經(jīng)所述表面處理方法形成于鎂合金基體11表面的鉻金屬層13、鈦金屬層15及防護層17均完好、未發(fā)生脫落現(xiàn)象?？梢?，所述鎂合金制品10具有良好的耐腐蝕性。(4)百格測試對由本發(fā)明實施例1和實施例2的方法所制得的鎂合金制品10進行百格測試，其測試結果均為5B，即沒有膜層脫落?？梢?，依次形成于鎂合金基體11上的鉻金屬層13、鈦金屬層15及防護層17具有良好的附著力。(5)高溫高濕測試采用KTHB-615TBS型KSON高溫高濕試驗箱，測試參數(shù)如下先在溫度為25°C、相對濕度為95% RH(Relative Humidity)的條件下保持3h，再于相對濕度為95% RH、溫度為55°C的條件下保持9h，然后在溫度為25°C、相對濕度為97% RH的條件下保持池，最后在溫度為55°C相對濕度為97% RH的條件下保持9h，如此共計24h為一個循環(huán)。測試表明，由本發(fā)明實施例1及2的方法所制得的鎂合金制品10均可通過18個循環(huán)以上的測試?？梢?，所述鎂合金制品10具有良好的耐高溫耐濕性。
權利要求
1.一種鎂合金表面電磁屏蔽處理方法，其包括如下步驟提供鎂合金基體；采用磁控濺射鍍膜法，依次于所述鎂合金基體上形成鉻金屬層、鈦金屬層；采用噴涂法，于所述鈦金屬層上形成防護層，該防護層為環(huán)氧樹脂涂層。
2.如權利要求1所述的鎂合金表面電磁屏蔽處理方法，其特征在于形成所述鉻金屬層的工藝參數(shù)為采用鉻靶為靶材，設置鉻靶電源功率為20 40kw，以氬氣為工作氣體，氬氣的流量為100 300SCCm，鍍膜溫度為150 200°C，施加于鎂合金基體上的偏壓為-150 -200V，鍍膜時間為10 15min。
3.如權利要求1所述的鎂合金表面電磁屏蔽處理方法，其特征在于形成所述鈦金屬層的工藝參數(shù)為采用鈦靶為靶材，設置鈦靶電源功率為20 40kw，以氬氣為工作氣體，氬氣的流量為100 300SCCm，鍍膜溫度為150 200，施加于鎂合金基體上的偏壓為-150 -200V，鍍膜時間為45 60min。
4.如 權利要求1所述的鎂合金表面電磁屏蔽處理方法，其特征在于形成所述防護層的工藝參數(shù)為采用直徑為2mm的噴槍，設置噴涂氣壓為2. 026 X 10_5Pa，噴涂所用涂料的主要成分為環(huán)氧樹脂。
5.如權利要求1所述的鎂合金表面電磁屏蔽處理方法，其特征在于所述鎂合金表面電磁屏蔽處理方法還包括在形成所述鉻金屬層之前對鎂合金基體進行氬氣等離子體清洗的步驟。
6.一種鎂合金制品，包括鎂合金基體，其特征在于該鎂合金制品還包括依次形成于該鎂合金基體上的鉻金屬層、鈦金屬層及防護層，所述防護層為環(huán)氧樹脂涂層。
7.如權利要求6所述的鎂合金制品，其特征在于所述鉻金屬層的厚度為100 500nmo
8.如權利要求6所述的鎂合金制品，其特征在于所述鈦金屬層的厚度為100 IOOOnm0
9.如權利要求6所述的鎂合金制品，其特征在于所述防護層的厚度為50 80μ m。
全文摘要
一種鎂合金表面電磁屏蔽處理方法，其包括如下步驟提供鎂合金基體；采用磁控濺射鍍膜法，依次于所述鎂合金基體上形成鉻金屬層、鈦金屬層；采用噴涂法，于所述鈦金屬層上形成防護層，該防護層為環(huán)氧樹脂涂層。本發(fā)明還提供一種經(jīng)由上述方法制得的鎂合金制品。
文檔編號C23C14/14GK102560365SQ20101061222
公開日2012年7月11日 申請日期2010年12月29日 優(yōu)先權日2010年12月29日
發(fā)明者姜傳華, 李志強 申請人:深圳富泰宏精密工業(yè)有限公司