[发明专利]一种基于双阴极等离子溅射沉积技术的铜镁合金表面耐腐蚀层的制备方法

说明书

本发明涉及一种基于双阴极等离子溅射沉积技术的铜镁合金表面耐腐蚀层的制备方法，属于金属表面处理技术领域。本发明所要解决的铜镁合金的耐腐蚀性提高的问题，采用的技术手段是首先在铜镁合金的表面通过化学镀的方法获得一层中间层，中间层主要是通过化学镀的方法获得含有Ti和B的中间层，再在中间层的基础上通过双阴极等离子溅射沉积方法获得致密化的Nb耐腐蚀层，通过Ti和B的中间层的引入可以提高Nb耐腐蚀层与基材之间的结合力并提高耐腐蚀性。

技术领域

本发明涉及一种基于双阴极等离子溅射沉积技术的铜镁合金表面耐腐蚀层的制备方法，属于金属表面处理技术领域。

背景技术

铜镁合金的比强度高于铝合金和钢，略低于比强度最高的纤维增强塑料；比刚度与铝合金和钢相当，远高于纤维增强塑料；耐磨性能比低碳钢好,已超过压铸铝合金A380；减振性能、磁屏蔽性能远优于铝合金。铜镁合金的应用主要集中在铝合金生产、压铸生产、炼钢脱硫三大领域，还用在稀土合金、金属还原及其他领域。

但是铜镁合金在使用过程中存在的腐蚀性问题影响了它的应用范围。目前，大多数研究将研究重点放在添加或减少一些微量合金元素如A1、Fe、B、Re,以期提高铜镁合金的耐腐蚀性能。到目前为止，关于在铜镁合金表面进行镀层处理提高合金耐腐蚀性的报道少。

发明内容

本发明所要解决的铜镁合金的耐腐蚀性提高的问题，采用的技术手段是首先在铜镁合金的表面通过化学镀的方法获得一层中间层，中间层主要是通过化学镀的方法获得含有Ti和B的中间层，再在中间层的基础上通过双阴极等离子溅射沉积方法获得致密化的Nb耐腐蚀层，通过Ti和B的中间层的引入可以提高Nb耐腐蚀层与基材之间的结合力并提高耐腐蚀性。

技术方案是：

一种基于双阴极等离子溅射沉积技术的铜镁合金表面耐腐蚀层的制备方法，包括如下步骤：

第1步，以铜镁合金以石墨为阳极，铜镁合金为阴极，在电解液中通过电沉积获得Ti-B合金涂层；所述的电解液中包括有如下组分：四氯化钛10～30 g/L、硼盐3～5 g/L、硼酸 12～20 g/L、润湿剂 0.5～0.8g/L，通过H₂SO₄调节电解液的pH范围是4～6；电解完成后，取出工件，依次经过乙醇、水清洗后，烘干；

第2步，以金属铌作为靶材，在第1步得到的工件表面通过双阴极等离子溅射沉积方法在表面形成致密层Nb。

所述的第1步中，润湿剂选自十二烷基硫酸钠或者十二烷基磺酸钠中的一种或者两种的混合。

所述的第1步中，电流密度范围为2.0～8.0A/dm²，电沉积温度为45～65℃，沉积时间200～600s。

所述的第2步中，靶材电压为650～750 V，工件电压为140～260 V，靶材与工件间距为12～18 mm，Ar气压为25～45 Pa，沉积温度为550～850 ℃，沉积时间为1.5～3.0 h。

所述的第2步中，Nb耐腐蚀层的厚度范围是10～200μm。

所述的第1步中，铜镁合金是指Cu-Mg0.3wt%合金。

本发明还提供了由上述方法所直接制备得到的耐腐蚀的镀层铜镁合金。

另外，还提供了上述铜镁合金在腐蚀环境中的应用。

所述的腐蚀环境是指铜镁合金表面在有外力作用下的盐溶液环境。

所述的外力作用是指超声作用；所述的盐溶液是指NaCl溶液。

有益效果