[发明专利]一种镁合金黑色微弧氧化膜的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于镁合金基材的表面改性技术领域，尤其涉及一种镁合金黑色微弧氧化膜的制备方法。

背景技术

镁合金是继钢铁、铝合金之后的第三大金属工程材料。由于镁合金具有轻量化、辅助散热、电磁相容性、使用寿命高、环保等特性，因此广泛应用于电子产品壳体材料和轻型车辆转向系统材料中。为了满足消费者对镁合金表面装饰性的多样化需求，需要对镁合金基材的表面进行改性，例如对镁合金基材的表面进行着色。

目前，对镁合金基材的表面进行着色的技术主要包括化学转化、金属涂层、有机物着色及微弧氧化着色。化学转化通常是以铬酐酸或重铬酸盐为主要成分的水溶液进行铬化处理，其易对环境造成污染。采用金属涂层对镁合金基材的表面进行改性，其表面沉积的金属镀层厚度均匀，硬度高，有良好的耐磨性和耐蚀性，以及镀层颜色为金属本色且不易出现镀层脱落或起泡现象。然而，镀液稳定性不够好，且镀液通常含有氰化物，易对环境造成污染。此外，有机物着色通常是采用油漆或者粉末涂层，使用一定时间后，表面容易褪色变色，从而影响产品的外观。

发明内容

鉴于以上内容，有必要提供一种制备工艺简单、环保、均匀性好且成本低廉的镁合金黑色微弧氧化膜的制备方法。

一种镁合金黑色微弧氧化膜的制备方法，其包括如下步骤：

将硅酸钠、氟化钾和氢氧化钾溶解于溶剂，以得到混合溶液；

向所述混合溶液加入碱式碳酸铜和酒石酸钾钠，以制得微弧氧化电解液，所述碱式碳酸铜的用量为2g/L-5g/L；以及

将镁合金基材作为阳极，不锈钢板作为阴极，并完全浸没在所述微弧氧化电解液中，采用脉冲电源进行微弧氧化处理一段时间，以在所述镁合金基材的表面形成黑色微弧氧化膜。

在一实施例中，所述溶剂包括去离子水、高纯水、超纯水中的一种或它们之间的组合。

在一实施例中，所述硅酸钠的用量为5g/L-15g/L，所述氟化钾的用量为3g/L-10g/L，所述氢氧化钾的用量为4g/L-12g/L。

在一实施例中，所述酒石酸钾钠的用量为1g/L-3g/L。

在一实施例中，所述微弧氧化处理的氧化时间为3分钟-10分钟。

在一实施例中，所述微弧氧化电解液的pH值为12-14。

在一实施例中，所述微弧氧化处理的电压为300伏特-450伏特，频率为400赫兹-600赫兹。

在一实施例中，所述微弧氧化电解液的温度为25℃-40℃。

在一实施例中，所述微弧氧化处理的脉宽为100微秒-300微秒。

在一实施例中，所述黑色微弧氧化膜的厚度为5μm-20μm。

相较于现有技术，本发明通过在微弧氧化电解液中加入碱式碳酸铜和酒石酸钾钠，从而能在镁合金基材表面形成均匀性好、致密性好的黑色微弧氧化膜。本发明的镁合金黑色微弧氧化膜的制备工艺简单、成本低廉，适合工业化生产。

附图说明

图1是本发明镁合金黑色微弧氧化膜的一较佳实施方式的合成流程图。

图2是本发明的镁合金黑色微弧氧化膜的宏观形貌图。

图3是本发明的镁合金黑色微弧氧化膜的微观形貌图。

图4是本发明的镁合金黑色微弧氧化膜的EDS能谱图。

图5是本发明的镁合金黑色微弧氧化膜的X射线衍射图。

主要元件符号说明

无

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

为详细说明本发明的结构特征、技术手段以及所实现的目的及效果，以下结合实施方式并配合附图进行详细说明。

请参阅图1，本发明的一较佳实施方式的镁合金黑色微弧氧化膜的合成流程图。所述镁合金黑色微弧氧化膜的制备方法包括以下步骤：

步骤S100，将硅酸钠、氟化钾和氢氧化钾溶解于溶剂，以得到混合溶液。

其中，所述溶剂例如是，但不局限于纯水、高纯水或超纯水，其他不含杂质离子的溶液也可以用于本发明。

可以理解的，纯水(去离子水)是指是指除去了呈离子形式杂质后的纯水。高纯水主要指水的温度为25℃时，电导率小于0.1us/cm，pH值为6.8-7.0及去除其他杂质和细菌的水。超纯水是指电阻率达到18MΩ*cm(25℃)的水。

所述硅酸钠的用量为5g/L-15g/L。所述氟化钾的用量为3g/L-10g/L。所述氢氧化钾的用量为4g/L-12g/L。

步骤S102，向所述混合溶液加入碱式碳酸铜和酒石酸钾钠，以制得微弧氧化电解液。