[发明专利]一种镁合金表面转化液及镁合金表面转化膜的制备方法

说明书

本发明公开了一种镁合金表面转化液和镁合金表面转化膜的制备方法。一种镁合金表面转化液，含有：2‑12g/L钼酸盐、2‑6g/L H₂TiF₆、2‑6g/L KMnO₄、0‑5g/L Ga(NO₃)₃、1‑3g/L氟化盐。本发明的转化液含有钼、锰、镓，钼和锰是过渡族金属元素，镓是半导体元素，具备一定的导电性，它们的配合使用能够降低材料的本征电阻；同时，由于镓元素的引入提高了膜层的致密性，生成的化学转化膜能够有效避免微裂纹，均匀致密，使其耐腐蚀性能增加。

技术领域

本发明属于金属表面处理技术领域，具体涉及一种镁合金表面转化液及镁合金表面转化膜的制备方法。

背景技术

镁合金以轻质高强，加工塑性好，导电导热性好，消震性和电磁屏蔽性好等优点在3C电子、航天航空、汽车工业、生物医学等领域有广阔的应用前景，但镁合金自身较差的耐蚀性限制了其大规模使用。镁合金型材在涂装前必须进行表面处理，近年来，化学转化以成本低廉、设备简单、容易操作、与有机涂层结合力强以及能避免膜层厚度不均等优点使其在镁合金表面处理中占有重要席位。

由于镁合金导电涂层突出的性能优势，可用于集成电路板、电磁屏蔽膜、通信电子、微电子机械系统和电流收集系统，这些使用场景需要镁合金具有较低的表面接触电阻和较高的耐腐蚀性，以保证电子设备的电接触连续性、接地和电磁屏蔽的性能要求。虽然，制备导电涂层可采用多种方法，如物理沉积金属和金属电镀或化学镀，但很难避免电偶腐蚀对基板造成腐蚀的现象。相对而言，化学转化处理是一种较为经济适用的导电涂层制备工艺，其通过镁合金和化学转化液发生反应而在表面形成一层不溶性导电金属化合物膜层。镁合金导电转化膜不像传统转化膜一样只是作为外层涂料的基底层，而是作为外表面的耐蚀防护层使用。良好的耐蚀性保证电子产品在服役环境中最大程度地避免或减缓基体受腐蚀，良好导电性确保材料表面的接触足够小以利于电流的导通，但现有技术的镁合金导电转化膜仍然存在导电性差、耐蚀性差的问题。

发明内容

为了克服现有技术存在镁合金膜层表面导电性差、耐腐蚀性差的问题，本发明的目的之一在于提供一种镁合金表面转化液，本发明的目的之二在于提供一种镁合金表面转化膜的制备方法，本发明的目的之三在于提供一种镁合金表面转化膜。

为了实现本发明的目的，本发明所采取的技术方案是：

本发明第一方面提供了一种镁合金表面转化液，镁合金表面转化液含有：2-12g/L钼酸盐、2-6g/L H₂TiF₆、2-6g/L KMnO₄、0-5g/L Ga(NO₃)₃、1-3g/L氟化盐。

镁合金转化膜的导电性取决于其在具体场景下的表面接触电阻(ECR)，表面接触电阻主要与材料的本征电阻和接触界面的特性有关，ECR越小，导电性越好；而引入“导电斑点”，通过化学刻蚀让镁合金基体中耐蚀性(电极电位更高)更好的第二相凸起，从结构上可以有效改善膜层表面的接触特性，以实现更加优异的电接触导电性能。另外，从减小材料本征电阻方面考虑，过渡金属氧化物和半导体化合物具有独特的电学性质，外层电子轨道排布为(n-1)d⁵ns⁰和(n-1)d¹⁰ns⁰的金属离子所形成的金属氧化物或半金属氧化物具有较高的载流子迁移率，电导率高。