[发明专利]锌镁合金镀层及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及金属表面防腐技术领域，具体地讲，涉及一种旨在提高钢铁镀层耐蚀性的蒸镀锌镁合金镀层的制备方法和一种锌镁合金镀层。

背景技术

近年来各种新型的更加耐腐蚀的合金镀层不断被开发出来，同时以更薄的镀层取得同样程度的耐腐蚀性能将是今后金属表面防腐技术领域的发展趋势，因此锌基合金的应用有着巨大的发展前景。从1990年开始，人们开始研究锌镁合金，锌镁合金以其质量轻、强度高、耐蚀性强的优点，备受科研人员的关注，锌镁合金镀层将成为汽车用钢板的最理想的替代者，行业内很多知名的钢铁企业开始重点研究汽车用锌镁合金镀层钢板的制备方法。

锌镁合金镀层因其优异的耐蚀性能引起了研究者的极大关注，日本和欧美等发达国家都已经开始对Zn-Mg合金镀层进行广泛深入的研究，并取得了大量成果，有些成果已经能够工业化生产。日本的川崎钢铁、新日铁钢铁公司、神户制钢所和德国蒂森克虏伯钢厂都对锌镁合金镀层的制造工艺及其耐蚀性能做过报道，结果都显示了锌镁合金镀层优异的耐腐蚀性能。德国ThyssenKrupp公司、英国剑桥大学、BMW汽车公司等联合进行了在镀锌板上利用PVD(Physical Vapor Deposition，物理气相沉积)方法沉积锌镁合金镀层的研究，研究镀层在汽车上的应用，对新型镀层的一系列性能进行实验。研究表明：新型PVD复合镀层性能更优，更加经济，环境兼容性更好；阿赛洛集团2007年批量向社会供应这种新型锌镁镀层板以用于汽车制造。

锌镁合金镀层材料被视为下一代的智能镀层材料，具有极好的耐蚀性、切边自愈性成形性、涂装性及焊接性等综合性能。真空镀锌镁合金镀层技术作为一项前沿技术，它将成为钢铁行业持续发展的一个新的亮点。

但是，目前现有技术中制备的锌镁合金镀层中的镁含量较低，在锌镁合金镀层中镁含量一般小于3wt％，不能满足人们对锌镁合金镀层的要求。另外，在现有技术中制备出的锌镁合金镀层结合力差、耐腐蚀性低。因此，目前亟需能够制备出相对较高含量的镁的锌镁合金镀层的工艺方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种蒸镀锌镁合金镀层的制备方法。

本发明的示例性实施例提供了一种锌镁合金镀层的制备方法，所述制备方法可以包括：对镀锌板进行预处理；将镀锌板放置于镀膜机中以在镀锌板上蒸镀镁薄膜，然后从镀膜机中取出镀镁薄膜的镀锌板，其中，在蒸镀过程中，将镀膜机的放电电流调节为160A至200A，并且在100℃至200℃的温度下在真空环境中蒸镀2分钟至5分钟；在390℃至410℃的温度下，对镀镁薄膜的镀锌板进行合金化处理30s至120s，得到镁含量为3wt％至8wt％的锌镁合金镀层。

本发明的示例性实施例还提供了一种锌镁合金镀层，所述锌镁合金镀层可以通过上述制备方法来形成，其中，锌镁合金镀层中的镁含量为锌镁合金镀层的3wt％至8wt％。

本发明采用上述技术措施后，与现有的锌镁合金镀层相比，带来的有益效果如下：

1)制备的锌镁合金镀层质量优良，镀层结合力强，表面晶粒均匀，颗粒尺寸相对较为均匀，没有裂纹等缺陷；

2)经过电化学试验和酸性盐雾试验测试表明，锌镁合金镀层的耐蚀性比纯锌镀层提高5-10倍左右，大大提高了耐蚀性；

3)蒸镀锌镁合金镀层有更好的切边耐腐蚀性能、环境兼容性更好。

附图说明

通过下面结合示例性实施例示出的附图进行描述，本发明的上述和其他目的和特点将会变得更加清楚，在附图中：

图1是制备锌镁合金镀层的流程图；

图2a是纯锌镀层切边的形貌图，图2b是对纯锌镀层盐化处理20天后的切边形貌图；

图3a示出了实施例1的锌镁合金镀层在盐雾处理之前的切边原始形貌图，图3b示出了实施例1的锌镁合金镀层在盐雾处理之后的切边形貌图；

图4a示出了实施例2的锌镁合金镀层在盐雾处理之前的切边原始形貌图，图4b示出了实施例2的锌镁合金镀层在盐雾处理之后的切边形貌图；

图5a示出了实施例3的锌镁合金镀层在盐雾处理之前的切边原始形貌图，图5b示出了实施例3的锌镁合金镀层在盐雾处理之后的切边形貌图；

图6a示出了实施例4的锌镁合金镀层在盐化处理之前的切边原始形貌图，图6b示出了实施例4的锌镁合金镀层在盐雾处理之后的切边形貌图；

图7a和图7b示出了表1中的锌镁合金镀层的阻抗谱；

图8a和图8b示出了表1中的锌镁合金镀层的极化图谱；以及