[发明专利]一种在镁及其合金上镀铌的方法

说明书

本发明公开了一种在镁及其合金上镀铌的方法，包括以下步骤：a)、制备电镀液，将离子液体与溶剂混合，往混合液中加入一定量铌盐，搅拌混合后作为电镀液，调节电镀液的pH值；离子液体为1‑丁基‑2，3‑二甲基咪唑四氟硼酸；b)、组装电镀装置，以铌电积为阳极，处理后的镁及其合金作为阴极，放入电镀槽；c)、电镀，电镀一段时间后，取出阴极得到镀铌的材料。本发明采用上述结构的一种在镁及其合金上镀铌的方法，采用电沉积法在镁合金表面形成Nb涂层，提高镁及镁合金的性能，增强其实用性，并且电积过程使用的离子液体绿色无腐蚀性，对环境友好无污染。

技术领域

本发明涉及镁及其镁合金电镀技术领域，特别是涉及一种在镁及其合金上镀铌的方法。

背景技术

镁(Mg)，是一种轻质的银白色金属，是飞机、汽车等工业提高燃料效率的潜在材料。然而，镁及其合金的主要局限性是其高腐蚀速率，在湿盐环境中的耐蚀性非常差。此外，当与另一种金属耦合时，它非常容易受到电偶腐蚀。因此需要沉积一层薄的不同的金属，以提高所需镁的性能。这些方法包括用于保护镁免受腐蚀的涂层方法，如电化学电镀、转换涂层、阳极氧化、气相沉积、有机涂层和氢化物涂层。

电沉积是在基片上涂覆金属的一种工艺，溶液中的熔体盐在基体表面被还原成金属形式，这种金属具有特定应用所需的所需性能。此工艺的主要优点之一是投资成本低。而镁与大多数酸反应强烈，溶于酸性介质，电解接触其他金属会在表面形成局部腐蚀单元，导致点蚀，并且镁上的金属镀层必须是无孔的，否则腐蚀速率会增加。

铌是一种柔软的稀有过渡金属，一般用于生产高档钢，它具有耐腐蚀和超导性能，在汽车领域有多种应用，并且铌可以承受核工业和航空航天工业的极端条件，然而，成功的电沉积铌仍然是一个谜。目前在其他元素上电沉积铌的方法包括高温熔盐，在氟熔体中，低碳钢上能够观察到紧密附着的铌矿床产生。然而，高温熔盐的不足之处是其环境和电镀浴的都是具有毒性和腐蚀性的，对环境及其不友好。

发明内容

本发明的目的是提供一种在镁及其合金上镀铌的方法，采用电沉积法在镁合金表面形成Nb涂层，提高镁及镁合金的性能，增强其实用性，并且电积过程使用的离子液体绿色无腐蚀性，对环境友好无污染。

为实现上述目的，本发明提供了一种在镁及其合金上镀铌的方法，包括以下步骤：

a)、制备电镀液

将离子液体与溶剂混合，往混合液中加入一定量铌盐，搅拌混合后作为电镀液，调节电镀液的pH值；离子液体为1-丁基-2，3-二甲基咪唑四氟硼酸；

b)、组装电镀装置

以铌电积为阳极，处理后的镁及其合金作为阴极，放入电镀槽；

c)、电镀

电镀一段时间后，取出阴极得到镀铌的材料。

优选的，步骤a)中，所述溶剂为水、丙酮、二甲基亚砜中的一种或多种混合物。

优选的，步骤a)中，所述离子液体浓度为0.1～1M。

优选的，步骤a)中，所述铌盐为溴化铌、氯化铌铌盐中的一种或多种混合物。

优选的，步骤a)中，pH调节过程，使用氯化胆碱调节pH值，控制pH为2～4。

优选的，步骤b)中，所述阴极处理过程为除去阴极表面的氧化层。

优选的，步骤c)中，所述电镀过程中槽电压为0.7～3V，电镀时间为0.3～2h。

本发明的有益效果：

1使用该方法得到的镀铌镁材质地紧密，附着性好；

2、该方法具有良好的经济性，该过程使用无腐蚀性离子液体1-丁基-2，3-二甲基咪唑四氟硼酸盐浴，实现清洁生产；