[发明专利]一种通过改善酸洗活化工艺提高镁合金表面电镀层结合力的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种金属材料的表面处理方法，特别涉及一种通过改善酸洗活化工艺提高镁合金表面电镀层结合力的方法。

背景技术

镁合金具有较高的比强度、比刚度以及良好的铸造、减震、切削加工、尺寸稳定性以及优良的电磁屏蔽等性能。但镁合金表面组织容易产生腐蚀，常常需要对其表面进行处理，以增加镁合金表面的防护性能。由于金属镁的电化学位约为-2.37v，在普通大气环境中就极易氧化，这层氧化膜疏松、不牢固，不能起到保护基材的作用，并且妨碍了镁合金的表面处理，阻碍镁合金材料推广应用。

目前，镁合金表面防护处理方法中主要有涂装处理、铬酸盐转化膜处理、电镀处理、化学镀处理、阳极化处理、表面热喷涂等方法。其中，磷化处理操作简单、成本低廉、污染较小能作为有效提高有机涂料层结合力和防护性能的工艺方法。在对镁合金进行磷化的时候，因为镁过于活泼，遇到了几个难以回避的问题。一是镁合金在磷化反应过程中微观阳极造成腐蚀深沟；二是因为反应比较剧烈导致溶液成分变化很快，特别是氢离子、锌离子的消耗和镁离子的积累，这样会使得批量加工困难，不利于工业化推广。

CN101643928A公开了一种镁合金表面阴极电沉积磷酸盐/金属复合膜的方法，有以下步骤：1）取镁合金，按照机械除污、碱洗脱脂、酸洗活化色温顺序清洗所述镁合金的表面，再用水快速清洗；2）将经步骤1清洗后的镁合金通电，3－5V电压下，迅速带电转入磷酸盐处理液中浸泡，镁合金挂在电解槽阴极，锌做阳极，电流密度范围1A－10安培/平方分米，通电2－10分钟；3）取出镁合金，50℃－90℃热风吹干，在镁合金材料的表面形成磷酸盐／金属复合膜，即完成镁合金材料的表面处理。该在镁合金材料表面覆盖磷酸盐／金属复合薄膜，比普通磷化膜结构更致密，结合力好，防护能力更强；处理过程基体损失少，处理液的成分范围更宽，溶液便于维护。

但是上述方法所采用的常规酸洗活化工艺11％的氢氟酸浸洗并不能有效的对镁合金表面进行酸洗活化，从而影响了其后电沉积磷酸盐/金属复合膜与镁合金之间的结合力和磷酸盐/金属复合膜质量。而实际需求中对磷酸盐/金属复合膜与镁合金之间更高的结合力和质量有着广泛需求。

发明内容

本发明的目的，是提供一种镁合金表面阴极电沉积磷酸盐/金属复合膜的方法。本发明方法在镁合金材料表面覆盖磷酸盐/金属复合薄膜，比普通磷化膜结构更致密，结合力好，防护能力更强；处理过程基体损失少。

针对现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种通过改善酸洗活化工艺提高镁合金表面电镀层结合力的方法。所述方法在镁合金材料表面覆盖磷酸盐/金属复合薄膜，比普通磷化膜结构更致密，结合力更好，防护能力更强；处理过程基体损失极少。

实现本发明的技术方案是：

一种通过改善酸洗活化工艺提高镁合金表面电镀层结合力的方法，其特征在于：酸洗活化方法为：硫脲0.5g/L，硝酸(65%)10～40mL/L，草酸0.5-1.5g/L，用氨水调pH值至1～5，室温，10～50s，浸洗。

一种通过改善酸洗活化工艺提高镁合金表面电镀层结合力的方法，有以下步骤：

1)取镁合金，按照机械除污、碱洗脱脂、酸洗活化顺序清洗所述镁合金的表面，再用纯净水或去离子水中快速清洗；

2)将经步骤1清洗后的镁合金通电，3-5V电压下，迅速带电转入磷酸盐溶液浸泡，镁合金挂在电解槽阴极，锌做阳极，电流调节到1-10A/D²，常温下通电2-10分钟；

3)取出镁合金，50℃-90℃热风吹干，在镁合金材料的表面形成磷酸盐/金属复合膜，即完成镁合金材料的表面处理。

所述步骤1)中的碱洗脱脂方法为：用5g/l氢氧化钠，10g/l磷酸钠，10g/l碳酸钠，2g/l表面活性剂混合溶液洗涤，常温搅动处理1min；水洗。

所述步骤1)中的酸洗活化方法为：硫脲0.4-0.6g/L，硝酸(65%)20-30mL/L，草酸0.5-1.5g/L，用氨水调pH值至1-5，室温，10-50s，浸洗，除去剩余的氧化皮和污物，使表面更清洁有活性。

所述步骤2)中磷化处理液的配置方法为，先取氧化锌氧化锌1-2克/升用水调成糊状，用磷酸将其完全溶解后，再加入下述加入其它试剂并加水稀释，配成磷酸盐溶液：磷酸3-5毫升/升，氟化钠0.2-0.4克/升，钼酸铵0.2-1克/升，十二烷基磺酸钠0.1-0.2克/升，酒石酸0.1-0.5克/升。