[发明专利]一种含有稀土配合物的镁合金微弧氧化处理液、配置方法及其应用

说明书

技术领域

本发明属于轻金属表面处理领域，具体涉及一种含有稀土配合物的镁合金微弧氧化处理液、配置方法及其应用。

背景技术

镁合金是密度最小的金属结构材料，它具有比强度高、比刚度大、电磁屏蔽性能优良、金属材料中最好阻尼性能等特点，且镁合金机加工性能优良又易于回收利用，因而受到了航空航天、汽车和电子通讯等行业的广泛关注。然而，镁合金电极电位较负、耐蚀性较差，必须进行合适的表面处理，否则难以满足防腐抗擦伤的表面防护性能要求，因此镁合金须经过一定的表面处理才能使用。

微弧氧化作为一种轻金属表面处理技术，将Al、Mg、Ti等有色金属或其合金材料置于特殊的电解质溶液中，靠处理液与电参数的匹配调节，在弧光放电产生的瞬时高温高压作用下，在合金表面原位生长出一层微弧氧化陶瓷层。然而镁合金在普通处理液中进行微弧氧化处理所得微弧氧化陶瓷层具有多孔特征，因此对于镁合金表面耐腐蚀性能的提高有一定的局限性。微弧氧化陶瓷层的致密程度影响镁合金耐蚀性的提高程度，因此进一步提高镁合金的性能，必须选择合理有效的处理液组分。

稀土是许多陶瓷材料重要的改性元素，对于改善陶瓷材料的致密性和结构具有明显的作用。文献(鞠云，在电解液中添加稀土La提高铝镁合金性能的制备方法，CN201410291907.8)叙述了一种在电解液中添加稀土La提高铝镁合金性能的制备方法，添加La的方法是在制备氧化陶瓷膜层所用的处理液中直接添加稀土元素，然而实验发现，在碱性处理液中当稀土元素含量较多时，微弧氧化过程中稀土元素会形成胶状物质，严重影响处理液的导电性，从而影响镁合金表面陶瓷层的质量，因此提高稀土元素在处理液中的稳定性至关重要。

发明内容

针对上述问题，本发明提出一种含有稀土配合物的镁合金微弧氧化处理液、配置方法及其应用。

实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

一种配置含有稀土配合物的镁合金微弧氧化处理液的方法，包括：

(1)配置稀土盐络合溶液：先将乙二胺四乙酸二钠均匀的溶解与去离子水中，再向该溶液中加入稀土盐并溶解形成稳定的配合物；

(2)配置基础处理液：向去离子水中按顺序依次加入无机酸盐、碱金属氢氧化物、氟化物和丙三醇并溶解；

(3)配置处理液：将步骤(1)中配置的稀土盐络合溶液加入步骤(2)中配置的基础处理中相互混合，并添加适量的去离子水，配置不同浓度的含稀土配合物的微弧氧化处理液。

一种含有稀土配合物的镁合金微弧氧化处理液，所述的处理液是根据上述方法制备的。

作为本发明的进一步改进，所述的稀土盐中的稀土离子与所述的乙二胺四乙酸二钠的分子量之比为1:1～1:2。

作为本发明的进一步改进，所述的稀土离子为铈离子或钇离子。

作为本发明的进一步改进，所述的处理液中乙二胺四乙酸二钠的摩尔浓度为0.001～0.02mol/l，所述的稀土盐的摩尔浓度为0.001～0.01mol/l。

作为本发明的进一步改进，所述的处理液中无机酸盐的质量浓度为10-20g/L，碱金属氢氧化物2-5g/l，氟化物2-7g/l，丙三醇的体积浓度4～7ml/l。

作为本发明的进一步改进，所述的无机酸盐、氟化物或碱金属氢氧化物的金属阳离子为钠离子或钾离子。

作为本发明的进一步改进，所述的无机酸盐为硅酸盐，磷酸盐、六偏磷酸或铝酸盐。

一种采用微弧氧化法处理镁合金表面的方法，应用上述所述的一种含有稀土配合物的镁合金微弧氧化处理液处理镁合金表面。

作为本发明的进一步改进，经处理后的镁合金表面形成致密的陶瓷层，所制备的镁合金的腐蚀电位向更正的电位移动。

本发明的有益效果：通过应用本发明研究的方法配置出的含有稀土配合物的镁合金微弧氧化处理液，能够提高稀土元素在处理液中的稳定性，延长处理液的适用寿命，处理镁合金表面时稀土元素直接参与微弧氧化的各个过程，从而使陶瓷层更加致密均匀，提高材料表面的耐腐蚀性能。

附图说明

图1为本发明是采用实施例一所配置的处理液处理镁合金后的截面SEM形貌图；

图2为本发明是采用实施例二所配置的处理液处理镁合金后的截面SEM形貌图；

图3为本发明是采用实施例三所配置的处理液处理镁合金后的截面SEM形貌图；

图4为采用本发明所有实施例中所配置的处理液处理的镁合金的耐腐蚀测试电化学曲

线图。

具体实施方式