[发明专利]一种镁合金表面的处理方法

说明书

技术领域

本发明是关于一种镁合金表面的处理方法。

背景技术

镁在地球中的蕴藏量很丰富，仅次于铝、铁，占第三位。镁的密度小(1.74×10³千克/米³)，是工业用金属中最轻的一种，比强度较高，可达18.8左右，熔点低(为923K)，镁的强度不高，铸态σ_b＝115兆帕，屈服强度低，铸态σ_0.2＝25兆帕，为了提高镁的强度，通常加入一些合金元素，制成镁合金。镁合金具有质量轻、比强度高、散热性佳、电磁屏蔽性好、回收性好等特性。当前，随着汽车、电子等行业向节能、美观等方向的不断发展，轻金属合金的应用前景越来越明显，特别是镁铝合金的应用更是越来越广泛。

镁是一种活泼金属，标准电极电位较低，在空气中即与氧形成脆而疏松的氧化膜，因此镁合金的耐腐蚀性很差，在腐蚀性介质中易被严重的腐蚀，且镁合金的表面膜呈碱性不利于涂装。因此，镁合金在使用中必需进行表面处理。以镁铝合金为例，目前，镁铝合金的表面处理工艺主要采用电镀、喷涂等。如，CN1699634A公开了一种镁及镁合金电镀方法，该方法包括去氢、化学除油、出光、中和、活化、预镀、功能镀层、装饰镀层和后处理工序，每两道工序之间均需对铸件进行水洗。虽然，采用上述电镀方法对镁合金表面进行处理后得到的镀层可以对镁合金表面起到防护作用，并且使镀层具有金属质感，但是，镀层之间的结合力较差且镀层颜色单一，装饰效果不好。采用喷涂的方法虽然可以起到一定的防护和装饰作用，但镀层的金属质感差。因此，通过上述这些方式对镁合金表面进行处理后得到的镀膜层并不能满足行业对产品性能及外观多样化的需求，制约了镁铝合金在高性能、高美观度产品上的应用。

Georg Reiners，Michael Griepentrog(Hard coatings on magnesium alloys bysputter deposition using a pulsed dc bias voltage[J].Surface and CoatingsTechnology，1995，76-77：809-814)等人采用化学镀工艺先在镁合金基体上沉积Ni₂P镀层，再利用脉冲直流偏压溅射技术(物理气相沉积PVD)离子镀TiN膜层，从而获得了较好的膜基结合力。虽然该方法得到的镀层和镁合金的结合力较好，但是，镀膜层的耐腐蚀性能和外观较差。

发明内容

本发明的目的是克服采用现有的镁合金表面处理方法处理后的镁合金耐腐蚀性能较差的缺陷，提供一种使镁合金具有较好耐腐蚀性能的镁合金表面的处理方法。

本发明提供了一种镁合金表面的处理方法，该方法包括在镁合金表面形成金属镀层，其中，所述在镁合金表面形成金属镀层的方法包括先在镁合金表面化学镀锌层，然后在化学镀上的锌层上电镀上至少一层金属层，并在电镀上的金属层上，采用离子镀的方法镀上至少一层金属或金属化合物。

采用本发明的方法先在电镀之前在镁合金表面化学镀锌层，并对镁合金进行电镀，然后再采用离子镀的方法对镁合金表面进行处理，本发明的发明人意外的发现，在化学镀锌层后，采用电镀与离子镀结合的方法，先对镁合金进行电镀再在电镀上的金属层上进行离子镀后得到的镀层厚度均匀，镀膜层平整，耐腐蚀性能得到了显著提高，镁合金基材与镀膜层的结合力也较好。此外，所述离子镀能够使镁合金表面形成更加致密和美观的膜层且能够获得丰富的色彩和具有金属质感，使经过表面处理后的镁合金能够兼顾良好的耐腐蚀性能和具有良好的装饰效果，同时满足了汽车、电子等行业对镁合金产品高性能、高美观度的要求。

具体实施方式

按照本发明提供的镁合金的表面处理方法，该方法包括在镁合金表面形成金属镀层，其中，所述在镁合金表面形成金属镀层的方法包括先在镁合金表面化学镀锌层，然后在化学镀上的锌层上电镀上至少一层金属层，并在电镀上的金属层上，采用离子镀的方法镀上至少一层金属或金属化合物。

按照本发明，所述电镀的方法可以采用本领域技术人员公知的各种电镀方法，由于水电镀更易于控制产品电镀层的厚度和质量，而且水电镀经过多层电镀出来的产品硬度较高，因此，所述在镁合金的化学镀锌层上电镀金属的方法优选使用水电镀的方法。一般来说，所述水电镀的方法包括将镁合金浸在镀液中作为阴极，金属板作为阳极，接通直流电源后，在镁合金的化学镀锌层上就会沉积出金属镀层。所述金属板可以是镀层金属的金属板。无论采用哪种金属板作为阳极，只要保证镀液中金属离子的浓度，就可以使镀液中的金属离子还原成需要的镀层金属并沉积到镁合金上。