[发明专利]一种镁合金表面化学镀镍铜磷三元合金浸锌工艺

说明书

技术领域

本发明涉及表面处理技术领域，尤其涉及一种镁合金表面化学镀镍铜磷三元合金浸锌工艺。

背景技术

镁是地壳中排位第六的富有元素，其蕴藏量为2.77％，在镁合金具有应用价值起，就受到人们的高度重视.与其他结构材料相比，镁合金具有诸多的优良性能，如密度低、比刚度和比强度高、减震性好、电磁屏蔽与抗干扰能力优异、抗辐射、摩擦时不起火花、热中子捕获截面小、切削加工性能和热成行性好。对煤油、汽油和矿物油具有化学稳定性，易回收等。故镁合金在航空航天、汽车、电子电器、国防军工、交通、通信、能源、生物医学等领域有重要的应用价值和广阔的应用前景。随着镁合金提炼加工技术的发展，镁及镁合金成为继钢铁和铝合金后的第三类金属结构材料，被誉为“21世纪的时代金属”。

尽管如此，镁及镁合金即便在大气环境下，因自身化学性质活泼、不稳定，极易发生腐蚀，导致其使用条件受到极大的限制。为了解决这一问题，人们除了研究提高镁合金自身的抗腐蚀能力外，还着手对其表面进行了处理，如电镀、转化涂层、氢化物涂层、阳极氧化、微弧氧化、热喷涂层、气相沉积、离子注入和化学镀等表面处理技术来提高镁合金的抗腐蚀能力，这些处理方法各有其优缺点。其中镁合金化学镀镍成为目前研究的一个热点，镀层以镍磷合金为主，抗腐蚀性能好，经热处理后具有较高的硬度和较强的耐磨性。

如果将钢铁的处理方法用在镁合金上进行化学镀，那么镁合金在进入高温溶液后会发生强烈的腐蚀，其主要原因是置换的镍层与镁基体构成了微观腐蚀电池结构，从而加速了镁基体在电解质溶液中的腐蚀速度，尤其是在含SO42-、Cl^-、NO3^-等极性较强的阴离子溶液中。目前，镁及镁合金化学镀镍的方法主要有如下几种：①经酸洗活化后，浸锌(铝)或二次浸锌(铝)，然后再化学镀镍。②经除油、酸洗等前处理工序后，对镁合金进行化学转化膜处理或微弧氧化处理，采用钯盐活化后，进行化学镀镍。③经除油、酸洗等前处理工序后，在镁合金表面进行置换镍处理，然后再进行化学镀镍。④经酸洗活化后，在碱性化学镀镍溶液中进行预镀镍处理，然后再进行酸性化学镀镍。⑤经铬酐酸洗，氟化氢活化后，进行化学镀镍，以上几种方法均可以在镁合金上顺利地沉积上镍磷合金，但多数的工艺流程多且复杂，镀层出现问题时，需考虑的因素多，前处理溶液中多数含有氟、铬这两种对环境和人都有危害的元素。目前，用于化学镀液中的镍盐主要有硫酸镍、硝酸镍、氯化镍，碱式碳酸镍、醋酸镍、氨基磺酸镍、草酸镍等，这些镍盐的阴离子(尤其是SO4^2-、Cl^-、NO3^-)在酸性高温条件下对镁合金的腐蚀是相当明显的，且用于镁合金化学镀镍液的缓蚀剂也是很少见的，主要是含氟的盐。所以研究出相对简单，环保，有效地减小镁合金在镀液中的腐蚀的新工艺是非常有必要的。

发明内容

本发明的目的在于提出一种镁合金表面化学镀镍铜磷三元合金浸锌工艺，该工艺采用的浸锌液通过对组分的调整，可以为镁合金表面提供性能好的浸锌层，为后续镀镍铜磷合金打下良好的基础。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种镁合金表面化学镀镍铜磷三元合金浸锌工艺，该工艺包括如下步骤：脱脂→酸洗→活化→浸锌→镀镍铜磷合金，其中所述浸锌步骤采用的浸锌液的组成为：硫酸锌54-58g/L，氧化锌33-37g/L，85%磷酸24-26g/L，40%氢氟酸12-14g/L，双氧水22-26ml/L，酒石酸钾钠12-14g/L，氯化亚铁2-4g/L，余量为水；所述浸锌工艺为，将经活化后的镁合金放入具有上述组成的浸锌液中，室温下浸锌90-120秒，然后进行退锌6-10秒，然后再放入上述浸锌液中进行二次浸锌，浸锌时间为40-60秒。

本发明的有益效果为：

本发明通过对浸锌液组分的调整，可以为镁合金表面提供性能好的浸锌层，为后续镀镍铜磷合金打下良好的基础。

具体实施方式

实施例一

一种镁合金表面化学镀镍铜磷三元合金浸锌工艺，该工艺包括如下步骤：脱脂→酸洗→活化→浸锌→镀镍铜磷合金，其中所述浸锌步骤采用的浸锌液的组成为：硫酸锌54g/L，氧化锌37g/L，85%磷酸24g/L，40%氢氟酸14g/L，双氧水22ml/L，酒石酸钾钠14g/L，氯化亚铁2g/L，余量为水；所述浸锌工艺为，将经活化后的镁合金放入具有上述组成的浸锌液中，室温下浸锌90秒，然后进行退锌10秒，然后再放入上述浸锌液中进行二次浸锌，浸锌时间为40秒。

实施例二