[发明专利]一种用于镁合金表面处理的陶瓷膜层制备方法

说明书

本发明提出一种用于镁合金表面处理的陶瓷膜层制备方法，属于镁合金制品表面处理技术领域；具体步骤包括：浸铝、一次微弧氧化、空气激冷、二次微弧氧化、反应封孔、烘干、烧结、冷却、第二次封孔，之后进行固化冷却；本发明所制得的表面具有陶瓷膜层的镁合金具有高耐腐蚀性和导热绝缘性，其表面复合陶瓷层中含有适量的Mg元素；由本发明镁合金制成的餐具具有耐热、水、蒸、煮性。

技术领域

本发明属于镁合金制品表面处理技术领域，涉及一种用于镁合金表面处理的陶瓷膜层的制备方法，适用于镁合金材质的餐灶具表面、医疗器具表面、军工制品表面的处理。

背景技术

镁合金有较高比刚度和比强度与较轻的比重。被誉为21世纪的绿色金属材料，而且适当的摄入镁有利于人体健康，可以有效的避免使用铝制餐具、灶具对人体健康的影响。所以镁制餐具、灶具正逐步被人们应用于军事、野营等轻量化场所。

但是镁合金耐腐蚀性极差。目前解决镁合金在灶具、餐具场所的应用方法主要采用特氟龙油漆涂装。微弧氧化后采用PVDFE材料超声波浸渗制成含氟聚合物协合涂层，表面热喷涂铝合金或表面激光熔覆SiO₂／SiC陶瓷等。但是这些手段要么成本昂贵不利于普及，要么仅仅利用了镁合金的轻便度而没有利用镁合金的营养性，要么虽然耐蚀性很好，但导热性能欠佳。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，提出一种用于镁合金表面处理的陶瓷膜层制备方法。

为了达到上述目的，本发明是通过如下技术方案实现的。

一种用于镁合金表面处理的陶瓷膜层制备方法，包括以下步骤：

a）浸铝：将镁合金浸入Al(OH)₃和NaOH的混合溶液中，搅拌处理30~40 min，所述Al(OH)₃的溶液浓度为10~20 g/L，NaOH的溶液浓度为15~25 g/L。

b）一次微弧氧化：将浸铝处理后的镁合金置于一次微弧氧化溶液中进行一次微弧氧化，一次微弧氧化溶液中包括浓度为10~20 g/L的NaAlO₂、4~6 g/L的KOH、4~6 g/L的KF，之后依次进行第一次烘干和空气激冷。

c）反应封孔：将经过第一次烘干的镁合金置于封孔剂中进行封孔操作，所述封孔剂中包括浓度为80~120 g/L的Na₂SiO₃、4~12 g/L的KOH；之后进行第二次烘干。

d）二次微弧氧化：将第二次烘干后的镁合金置于二次微弧氧化溶液中进行二次微弧氧化，二次微弧氧化溶液中包括浓度为8~12 g/L的Na₂SiO₃、8~12 g/L的KOH、4~6 g/L的KF，之后进行第三次烘干。

e）反应封孔：将经过第三次烘干的镁合金置于封孔剂中进行封孔操作，所述封孔剂中包括浓度为30~50 g/L的NaAlO₂、4~12 g/L的KOH；之后进行第四次烘干。

f）三次微弧氧化：将第四次烘干后的镁合金置于三次微弧氧化溶液中进行三次微弧氧化，三次微弧氧化溶液中包括浓度为10 g/L的NaH₂PO₄、15 g/L的NH₄F、4~6 g/L的K₂ZrF₆、小于50 g的草酸钛钾、AgF和（或）CuF₂（具体含量参考溶解度），之后进行第五次烘干；

g）激光烧结：将经过第五次烘干的镁合金激光烧结，冷却后进行第三次封孔，所述第三次封孔采用的封孔剂为质量百分比浓度为20~30%的PEEK纳米乳液，之后进行固化冷却。

h）打磨：采用纳米金钢砂液对固化冷却的镁合金进行打磨，然后用Al₂O₃纳米水性颗粒进行冲刷。