[发明专利]一种镁合金表面复合涂层及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种镁合金表面复合涂层及其制备方法和应用，属于材料表面处理技术领域，该复合涂层包括通过熔结处理后覆于镁合金表面的环氧粉末涂层和采用离子镀技术沉积在环氧粉末涂层表面的不锈钢镀膜，所述环氧粉末涂层的厚度为100‑360μm，所述不锈钢镀膜的厚度为5‑40μm。该复合涂层的制备方法是先采用熔结处理方法在镁合金表面制备环氧粉末涂层，再采用离子镀技术在环氧粉末涂层上制备不锈钢镀膜。本发明的镁合金表面复合涂层不仅能够提高镁合金工件的耐腐蚀性能，而且赋予工件表面良好的导电和散热性能，能使镁合金在工业中发挥其优良的性能，尤其可作为镁合金散热片表面的功能涂层得到应用。

技术领域

本发明涉及材料表面处理技术领域，尤其涉及一种镁合金表面复合涂层及其制备方法和应用，解决镁合金工件耐腐蚀性能差的问题，并赋予工件表面良好的导电和散热性能。

背景技术

镁合金是航空工业领域用得最多的一种轻型合金材料，如用镁合金铸件替代铝合金铸件，在设计强度要求相同的条件下，可使工件的重量减轻25%~30%。而且镁合金拥有许多优异特点，例如比强度、比刚度高，散热性能好，并具有很好的电磁屏蔽性、减振性和切削加工性，同时易于回收，对环境无不良影响，因此镁合金成为了一种极为重要的结构材料，近年来在航空航天、交通、光学仪器、电子工业、汽车等领域的应用日益广泛，年增长速度约20%。

但镁的化学活性大，极易发生腐蚀，严重影响其在一些关键场合长期使用，阻碍了镁合金产品的工业化应用和推广。由于镁的固有特性所决定，依靠合金化来提高其耐腐蚀性能的效果有限，所以镁合金工件在使用前必须经过一定的防腐蚀表面处理来提供保护，才能使镁合金在工业中发挥其优良的性能。另外，某些场合不仅需要镁合金具有优越的耐蚀性能，还要求其表面必须具备良好的导电散热性能，镁合金基体在使用过程中一旦产生静电，防腐蚀涂层若不能及时将静电导出将造成严重后果，因此，开发耐腐蚀且表面导电、散热性能良好的镁合金表面复合涂层对镁合金的实际应用具有重要意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服上述问题，而提供一种镁合金表面复合涂层及其制备方法和应用，该复合涂层能够提高镁合金工件的耐腐蚀性能，并赋予工件表面良好的导电和散热性能，能使镁合金在工业中发挥其优良的性能。

本发明的技术方案是：

一种镁合金表面复合涂层，其特征在于：包括通过熔结处理后覆于镁合金表面的环氧粉末涂层和采用离子镀技术沉积在环氧粉末涂层表面的不锈钢镀膜，所述环氧粉末涂层的厚度为100-360μm，所述不锈钢镀膜的厚度为5-40μm。环氧粉末涂层绝缘且具有良好的耐腐蚀性能，不锈钢镀膜具有良好的导电和散热性能。

在上述的镁合金表面复合涂层中，所述环氧粉末涂层采用改性环氧粉末涂料熔结处理得到，按重量份计所述改性环氧粉末涂料包括以下组分：E-14环氧树脂60份，双酚A型环氧树脂40份，二氨基二苯基砜20份，聚壬二酸酐10份，2-甲基咪唑0.12份，GLP588流平剂2份，导热石墨30份。

本发明还提供了一种上述镁合金表面复合涂层的制备方法，先采用熔结处理方法在镁合金表面制备环氧粉末涂层，再采用离子镀技术在环氧粉末涂层上制备不锈钢镀膜，具体步骤如下：

（1）对镁合金进行表面机械预处理，并除去表面油污，进行喷砂处理，然后清除表面浮尘；

（2）将镁合金依次经过酸洗、水洗后，热风吹干；

（3）将镁合金置于180-240℃的烘箱内，预热10-20分钟；

（4）通过静电喷涂法将环氧粉末均匀的喷涂在经预热的镁合金表面，待环氧粉末受热熔化并进一步流平覆盖整个镁合金表面后，得到100-360μm厚的环氧粉末涂层，再将镁合金放进180-240℃的烘箱内固化60-120秒；

（5）取出镁合金使其自然冷却到90℃，然后用40℃的水冷却；