專(zhuān)利名稱(chēng)：鎂合金微弧電泳復(fù)合表面處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鎂合金材料的表面處理方法，具體涉及使用微弧氧化及電泳的復(fù)合工藝對(duì)鎂合金材料進(jìn)行表面處理的方法。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，鎂合金作為一種具有獨(dú)特性能的輕質(zhì)材料，受到很多行業(yè)的認(rèn)可和重視，但鎂合金耐蝕性差成為制約其發(fā)展的重要因素，其必須經(jīng)過(guò)一定的表面處理提高耐蝕性，才能滿足某些領(lǐng)域的實(shí)際需要。
目前常見(jiàn)的鎂合金表面處理方法有陽(yáng)極氧化、鉻化處理、微弧氧化、磷化后電泳等。陽(yáng)極氧化、鉻化處理后的鎂合金經(jīng)鹽霧試驗(yàn)分析，其耐蝕性在100小時(shí)以內(nèi)，遠(yuǎn)低于實(shí)際應(yīng)用500小時(shí)以上的要求；微弧氧化技術(shù)以其工藝簡(jiǎn)單、效率高、無(wú)污染、處理工件能力強(qiáng)等特點(diǎn)，得以迅速發(fā)展，使鎂合金的各項(xiàng)性能有了很大的改善，但鎂合金微弧氧化后形成的陶瓷膜層，雖能滿足一般環(huán)境下的耐蝕性要求，但在特殊環(huán)境下其耐蝕性與實(shí)際生產(chǎn)需要仍有一定差距；磷化后電泳的方法使鎂合金的耐蝕性滿足了實(shí)際應(yīng)用要求，又能改變膜層的外觀顏色，但該工藝過(guò)程復(fù)雜，且對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有鎂合金表面處理方法中的上述缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種鎂合金微弧電泳復(fù)合表面處理方法，不僅進(jìn)一步提高了鎂合金的耐蝕性，而且大大簡(jiǎn)化了工序。
本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，鎂合金微弧電泳復(fù)合表面處理方法，按以下步驟進(jìn)行首先將待處理的鎂合金工件置于硅酸鹽系電解液中，以該待處理的鎂合金工件作陽(yáng)極，以不銹鋼板作陰極進(jìn)行微弧氧化處理，使鎂合金工件表面形成厚度為5～20um的鎂合金陶瓷層；然后將上一步處理后的鎂合金工件浸入去離子水中，用超聲波清洗器清洗5～10分鐘；最后將清洗后的鎂合金工件進(jìn)行電泳處理，得到厚度為15～35um的電泳漆膜；即使鎂合金工件表面形成了陶瓷層和電泳漆膜的復(fù)合膜層，完成了處理過(guò)程。
本發(fā)明的特點(diǎn)還在于硅酸鹽系電解液按重量與體積比，由硅酸鈉5g/L、氫氧化鉀11g/L和氟化鉀7g/L組成。
電泳處理的工藝參數(shù)控制為時(shí)間0分鐘～3分鐘，電壓60V～90V，固化溫度160℃～180℃，固化時(shí)間25分鐘～30分鐘。
本發(fā)明的方法，首先采用微弧氧化(MAO)表面處理工藝，通過(guò)控制工藝參數(shù)，制備出一定要求的陶瓷膜層，經(jīng)水洗后，再用該控制電源直接進(jìn)行電泳處理。本發(fā)明方法制得的鎂合金復(fù)合膜層經(jīng)鹽霧試驗(yàn)分析，耐蝕性可達(dá)700小時(shí)以上，且可以很方便地進(jìn)行電泳膜層外表著色。該方法大大簡(jiǎn)化了脫脂、除銹酸洗、中和、水洗等十幾道電泳前處理工序，且復(fù)合膜層與基體有很好的結(jié)合強(qiáng)度，同時(shí)又利用了微弧氧化處理工藝本身的環(huán)保型特點(diǎn)，從而使本發(fā)明的鎂合金微弧電泳復(fù)合處理方法具有環(huán)保、節(jié)約成本的特點(diǎn)。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
本發(fā)明的鎂合金微弧電泳復(fù)合表面處理方法，首先，將待處理的鎂合金工件置于硅酸鹽系電解液中進(jìn)行微弧氧化處理，硅酸鹽系電解液按重量與體積比，由硅酸鈉5g/L、氫氧化鉀11g/L和氟化鉀7g/L組成，用鎂合金工件作陽(yáng)極，不銹鋼板作陰極，通過(guò)控制處理過(guò)程中時(shí)間、頻率、占空比等工藝參數(shù)，使鎂合金工件表面形成厚度為5～20um的鎂合金陶瓷層；其次，將上一步驟處理后的鎂合金工件浸入去離子水中，用超聲波清洗器清洗5～10分鐘；最后，將清洗后的鎂合金工件進(jìn)行陰極電泳或陽(yáng)極電泳處理，在陰極電泳工藝中，水洗后的鎂合金工件作陰極，以不銹鋼板作陽(yáng)極，陽(yáng)極電泳與之相反，在對(duì)電泳液攪拌的條件下，控制電泳工藝參數(shù)為時(shí)間0分鐘～3分鐘，電壓60V～90V，固化溫度160℃～180℃，固化時(shí)間25分鐘～30分鐘，得到厚度為15～35um的電泳漆膜，即使鎂合金工件表面形成了厚度為20～60um的陶瓷層和電泳漆膜復(fù)合膜層，完成了工件的表面處理過(guò)程。
實(shí)施例1首先，按重量與體積比，用硅酸鈉5g/L、氫氧化鉀11g/L和氟化鉀7g/L配制電解液，將待處理的鎂合金工件置于電解液中進(jìn)行微弧氧化處理，用鎂合金工件作陽(yáng)極，不銹鋼板作陰極，控制處理過(guò)程工藝參數(shù)如表1所示，使鎂合金工件表面形成厚度為5um的鎂合金陶瓷層；
表1鎂合金微弧氧化工藝參數(shù)

其次，將上一步驟處理后的鎂合金工件浸入去離子水中，用超聲波清洗器清洗10分鐘；最后，將清洗后的鎂合金工件進(jìn)行陰極電泳處理，鎂合金工件作陽(yáng)極，以不銹鋼板作為陰極，對(duì)電解液攪拌的條件下，控制工藝參數(shù)如表2所示，得到厚度為15um的電泳漆膜，即使鎂合金工件表面形成厚度為20um的陶瓷層和電泳漆膜復(fù)合膜層。
表2鎂合金微弧氧化后電泳工藝參數(shù)

實(shí)施例2將待處理的鎂合金工件進(jìn)行微弧氧化處理過(guò)程如實(shí)施例1，控制處理過(guò)程工藝參數(shù)如表3所示，使鎂合金工件表面形成厚度為20um的鎂合金陶瓷層；
表3鎂合金微弧氧化工藝參數(shù)

其次，將上一步驟處理后的鎂合金工件浸入去離子水中，用超聲波清洗器清洗8分鐘；最后，將清洗后的鎂合金工件進(jìn)行陰極電泳處理，鎂合金工件作陰極，以不銹鋼板作為陽(yáng)極，對(duì)電解液攪拌的條件下，控制工藝參數(shù)如表4所示，得到厚度為35um的電泳漆膜，即使鎂合金工件表面形成厚度為55um的陶瓷層和電泳漆膜復(fù)合膜層。
表4鎂合金微弧氧化后電泳工藝參數(shù)

實(shí)施例3將待處理的鎂合金工件進(jìn)行微弧氧化處理過(guò)程如實(shí)施例1，控制處理過(guò)程工藝參數(shù)如表5所示，使鎂合金工件表面形成厚度為10um的鎂合金陶瓷層；
表5鎂合金微弧氧化工藝參數(shù)

其次，將上一步驟處理后的鎂合金工件浸入去離子水中，用超聲波清洗器清洗10分鐘；最后，將清洗后的鎂合金工件進(jìn)行陰極電泳處理，鎂合金工件作陽(yáng)極，以不銹鋼板作為陰極，對(duì)電解液攪拌的條件下，控制工藝參數(shù)如表6所示，得到厚度為20um的電泳漆膜，即使鎂合金工件表面形成陶瓷層和電泳漆膜的復(fù)合膜層。
表6鎂合金微弧氧化后電泳工藝參數(shù)

采用本發(fā)明的鎂合金微弧電泳復(fù)合表面處理方法制備出的復(fù)合膜層，外觀光滑，色澤符合標(biāo)準(zhǔn)，耐蝕性滿足實(shí)際生產(chǎn)的需要且很好的解決了鎂合金微弧氧化難以“變色”的難題。實(shí)施例得到的復(fù)合膜層，經(jīng)鹽霧試驗(yàn)分析，復(fù)合膜層均已達(dá)到700小時(shí)而沒(méi)有明顯變化，而與之同期做的鎂合金微弧氧化膜層經(jīng)鹽霧試驗(yàn)很難超過(guò)100小時(shí)，而且由于該復(fù)合層含有微弧氧化陶瓷層，同時(shí)也提高了鎂合金的力學(xué)性能。
權(quán)利要求
1.鎂合金微弧電泳復(fù)合表面處理方法，其特征在于，該方法按以下步驟進(jìn)行首先將待處理的鎂合金工件置于硅酸鹽系電解液中，以該待處理的鎂合金工件作陽(yáng)極，以不銹鋼板作陰極進(jìn)行微弧氧化處理，使鎂合金工件表面形成厚度為5～20um的鎂合金陶瓷層；然后將上一步處理后的鎂合金工件浸入去離子水中，用超聲波清洗器清洗5～10分鐘；最后將清洗后的鎂合金工件進(jìn)行電泳處理，得到厚度為15～35um的電泳漆膜；即使鎂合金工件表面形成了陶瓷層和電泳漆膜的復(fù)合膜層，完成了處理過(guò)程。
2.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述硅酸鹽系電解液按重量與體積比，由硅酸鈉5g/L、氫氧化鉀11g/L和氟化鉀7g/L組成。
3.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述電泳處理的工藝參數(shù)控制為時(shí)間0分鐘～3分鐘，電壓60V～90V，固化溫度160℃～180℃，固化時(shí)間25分鐘～30分鐘。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)的鎂合金微弧電泳復(fù)合表面處理方法，按以下步驟進(jìn)行首先將待處理的鎂合金工件置于硅酸鹽系電解液中進(jìn)行微弧氧化處理，使工件表面形成鎂合金陶瓷層；再浸入去離子水中，用超聲波清洗器進(jìn)行清洗；最后對(duì)鎂合金工件進(jìn)行電泳處理，在其表面形成復(fù)合膜層。本發(fā)明的方法是對(duì)常規(guī)電泳工藝的改進(jìn)，在大大簡(jiǎn)化電泳工序和減小工藝過(guò)程對(duì)環(huán)境污染的前提條件下，解決了鎂合金耐蝕性低的弊端。由于該復(fù)合層含有微弧氧化陶瓷層，同時(shí)也提高了鎂合金的力學(xué)性能，為鎂合金的推廣應(yīng)用提供了保障。
文檔編號(hào)C25D13/00GK1908246SQ20061010440
公開(kāi)日2007年2月7日 申請(qǐng)日期2006年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月27日
發(fā)明者蔣百靈, 師惠英, 李均明, 楊巍 申請(qǐng)人:西安理工大學(xué)