[发明专利]一种镁合金表面化学镀镍铜磷三元合金工艺

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工艺，该工艺可以克服现有的上述缺陷。

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，其中所述镀镍铜磷合金的镀液组成为：碱式碳酸镍53-57g/L，次磷酸钠31-33g/L，硫酸铜18-22g/L，氟化氢铵16-18g/L，焦磷酸钠3-5g/L，乳酸12-14g/L，柠檬酸6-8g/L，碘酸钾3-5g/L，十二烷基硫酸钠2-4g/L，氟化钠1-3g/L，余量为水；所述镀镍铜磷合金的工艺为，将经浸锌后的镁合金放入具有上述组成的镀液中，保持镀液温度为65-75℃，pH值为3.5-4.5，镀覆时间为40-50分钟。

本发明的有益效果为：

本发明通过对镀液成分的调整，使得制备的镀层致密，孔隙少，在盲孔、管件、深孔及缝隙的内表面均可得均匀的表面光洁的合金镀层。镀层具有高硬度和高耐磨性。镀层具有优良的抗腐蚀性，能抵挡盐、碱、氨和海水的浸蚀。

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，其中所述镀镍铜磷合金的镀液组成为：碱式碳酸镍53g/L，次磷酸钠33g/L，硫酸铜18g/L，氟化氢铵18g/L，焦磷酸钠3g/L，乳酸14g/L，柠檬酸6g/L，碘酸钾5g/L，十二烷基硫酸钠2g/L，氟化钠3g/L，余量为水；所述镀镍铜磷合金的工艺为，将经浸锌后的镁合金放入具有上述组成的镀液中，保持镀液温度为65℃，pH值为4.5，镀覆时间为40分钟。

实施例二