[发明专利]一种用于高浓度氯离子环境中的镁合金表面处理方法

说明书

本发明提供一种用于高浓度氯离子环境中的镁合金表面处理方法，主要包括磷酸氢二钠‑氨水混合溶液处理和浸渍提拉处理步骤。本发明处理后的镁合金可长期稳定应用于高浓度氯离子环境中，突破了长久以来高浓度氯离子环境对镁合金应用的限制。本发明方法适用于各种型号、尺寸和形状的镁合金工件的表面处理，具有工艺简单、操作自动化程度高、易于大规模工业化处理等特点。本发明表面处理方法还可推广应用于其他在高浓度氯离子环境中应用的金属材料。

技术领域

本发明属于镁合金技术领域，具体涉及一种用于高浓度氯离子环境中的镁合金表面处理方法。

背景技术

镁合金具有密度低、比强度高、减振和散热性能好、屏蔽电磁辐射能力强、生物相容性优良、环境友好等优异特性，在多个领域具有重要的应用潜力。但其耐蚀性能很差，极易发生腐蚀，这严重阻碍了其广泛应用。传统的化学转化、微弧氧化、涂(镀)层等表面处理技术可以为镁合金提供一定的防护作用，满足其常规的应用需求。近年来发展的超疏水防护膜技术、自修复防护膜技术等可以为镁合金提供更为有效的防护。但是，在高浓度氯离子环境如海水或海洋气候环境中，由于氯离子是一种强腐蚀性离子，离子半径小、穿透性强，容易穿过膜层，置换其他原子形成氯化物，使腐蚀加速，所以上述技术处理的镁合金很难满足高浓度氯离子环境中镁合金的应用需求。因此，发展适用于高浓度氯离子环境中的镁合金表面处理技术非常必要和迫切。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本发明的目的是提供一种用于高浓度氯离子环境中的镁合金表面处理方法，使处理后的镁合金可长期稳定应用于高浓度氯离子环境中。

本发明的目的是这样实现的：一种用于高浓度氯离子环境中的镁合金表面处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

①将清洁的镁合金工件浸没于70～85℃的磷酸氢二钠-氨水混合溶液中处理20～40分钟，取出工件，用纯水冲洗、压缩空气吹干；

所述磷酸氢二钠-氨水混合溶液由0.1mol/L磷酸氢二钠水溶液600～800毫升和市售浓氨水200～400毫升混合而成；

②将步骤①处理后的镁合金工件置于浸渍提拉镀膜机中进行浸渍提拉成膜处理：分别在浸渍提拉镀膜机的6个工位中依次盛放浓度为10～40克/升的85～95℃聚乙烯醇水溶液、80～90℃热水、浓度为30～60克/升的50～60℃聚甲基丙烯酸铵水溶液、50～60℃温水、浓度为20～50克/升的20～30℃聚氮杂环丙烷水溶液、室温纯水，设置程序使工件在6个工位浸没的时间依次为5～10分钟、10～20秒钟、10～15分钟、20～30秒钟、15～20分钟、30～40秒钟作为一个周期，重复进行4～8个周期，将工件取出置于100～120℃的烘箱中烘干1～2个小时，即得可长期稳定应用于高浓度氯离子环境中的镁合金工件。

进一步，所述镁合金为任意型号的镁合金，且不受形状和尺寸限制。

相比现有技术，本发明具有下述优点：

1、经本发明处理的镁合金工件可以长期稳定应用于海水或海洋大气等高浓度氯离子环境中，突破了长久以来高浓度氯离子环境对镁合金应用的限制。本发明表面处理方法还可推广应用于其他在高浓度氯离子环境中应用的金属材料，前景广阔。

2、本发明方法的原理是利用镁合金的高化学活性，与磷酸氢二钠-氨水混合溶液反应原位生成致密、牢固的精细微结构，既增强了表面的稳定性，同时可提供大量羟基，方便后续直接键合聚乙烯醇、聚甲基丙烯酸铵和聚氮杂环丙烷形成的致密三维网络结构，该网络结构基于高度灵敏的可逆性非共价键合而成，非常牢固；特别是即使发生损伤破坏，腐蚀介质中活性极高的氯离子可以驱动分子链的流动使分子重新键合成三维网络结构，由此可保证了镁合金工件长期稳定应用于高浓度氯离子环境中。

3、本发明方法适用于各种型号、尺寸和形状的镁合金工件的表面处理。本发明方法具有工艺简单、操作自动化程度高、易于大规模工业化处理等特点。

具体实施方式