鎂合金微弧氧化層表面制備導電涂層的處理方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及鎂合金表面處理技術領域，尤其涉及一種鎂合金微弧氧化層表面制備導電涂層的方法。
【背景技術】
[0002]鎂作為在地殼元素含量排第八的元素，由于其重量輕，強度重量比高，電磁屏蔽效能優良以及容易鑄造的特性，已經被越來越多地以鎂合金的形式用作筆記本電腦外殼、手機外殼、LED外殼和散熱片的材料。但是，由于鎂電化學性質活潑，而使得鎂合金很容易在大氣中發生腐蝕，尤其是在潮濕的大氣環境中。因此，表面防腐處理是制造鎂合金產品中不可缺少的一環。
[0003]目前有很多方法可以提高鎂合金的抗腐蝕性能，例如粉末涂層、陽極氧化、電鍍、化學轉化涂層等。微弧氧化(MAO)是通過電解液與相應電參數的組合，在鋁、鎂、鈦及其合金表面依靠弧光放電產生的瞬時高溫高壓作用，生長出以基體金屬氧化物為主的陶瓷膜層，是一種較有前途的，高效的形成具有良好附著力的厚陶瓷層的方法。在眾多防腐蝕的表面處理方法中，由于微弧氧化法得到的微弧氧化膜層與基體結合牢固，結構致密，韌性高，具有良好的耐磨、耐腐蝕、耐高溫沖擊和電絕緣等特性而被廣泛應用。然而，當一些鎂合金產品，如電磁兼容(EMC)盒，經過MAO技術處理，其表面變得電絕緣無法提供導電和電磁(EMI)屏蔽性能。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在于提供一種鎂合金微弧氧化層表面制備導電涂層的方法，本發明提供的產品鎂合金微弧氧化層具有優異的耐腐蝕和導電性。
[0005]本發明提供了一種鎂合金微弧氧化層表面制備導電涂層的方法，包括如下步驟:
[0006]用金屬鹽溶液對經過微弧氧化處理的鎂合金樣品表面進行預處理；
[0007]將所述預處理后的樣品浸入活化溶液中進行活化處理；
[0008]將所述活化后的樣品浸入化學鍍鎳溶液進行表面化學鍍鎳；
[0009]在所述化學鍍鎳后的樣品表面電鍍沉積金屬薄膜，形成導電涂層；
[0010]所述電鍍沉積金屬薄膜過程具體為:
[0011]將所述化學鍍鎳后的樣品浸入溫度為35?45°C的電鍍鎳溶液中進行電鍍鎳；
[0012]或者將所述化學鍍鎳后的樣品浸入電鍍鋅溶液中進行電鍍鋅；
[0013]或者將所述化學鍍鎳后的樣品浸入電鍍銅溶液中進行電鍍銅。
[0014]優選的，所述金屬鹽為鎳鹽和銀鹽中的一種或幾種；
[0015]優選的，所述鎳鹽為醋酸鎳、氯化鎳或硫酸鎳；
[0016]所述銀鹽為硝酸銀。
[0017]優選的，所述金屬鹽溶液中的溶劑為乙醇或者乙醇和乙二醇的混合液；
[0018]所述乙醇和乙二醇的混合液中乙醇與乙二醇的體積比為(5?10):1。
[0019]優選的，所述預處理具體為:
[0020]將經過微弧氧化處理的樣品浸入到I?5g/L的醋酸鎳乙醇溶液10?60秒；
[0021]或者將樣品浸入0.2?1.0g/L硝酸銀的乙醇和乙二醇混合物溶液2?10分鐘。
[0022]優選的，所述活化處理具體為:
[0023]將所述預處理后的樣品浸入到5-10g/L的硼氫化鈉乙醇溶液2-10分鐘進行活化處理；
[0024]或者將所述預處理后的樣品放入60_80°C的乙醇中5-10分鐘進行活化處理。
[0025]優選的，所述化學鍍鎳溶液包含20_40g/L六水合硫酸鎳，20-40g/L_水合次磷酸鈉，20-30g/L檸檬酸鈉三元水合物，20-30g/L硼酸，15_20ml/L乳酸L，l_3mg/L硫脲和0-30mg/L十一■燒基硫酸納；
[0026]所述化學鍍鎳溶液pH值為10?11。
[0027]優選的，所述電鍍沉積金屬薄膜過程具體為:將所述化學鍍鎳后的樣品浸入溫度為35?45°C的電鍍鎳溶液中進行電鍍鎳；
[0028]所述電鍍鎳溶液包含200-300g/L六水合硫酸鎳，30_45g/L硼酸，30_60g/L六水合氯化鎳，0_2g/L糖精，0-0.5g/L烯丙基磺酸鈉和0-0.lg/L十二烷基硫酸鈉。
[0029]優選的，所述電鍍沉積金屬薄膜過程具體為:將所述化學鍍鎳后的樣品浸入電鍍鋅溶液中進行電鍍鋅；
[0030]所述電鍍鋅溶液包含200-250g/L七水合硫酸鋅，20-40g//L硫酸鈉，15-20g//L氧化鈉，0-3g/L葡萄糖和0-3g/L甘氨酸；
[0031]所述電鍍鋅溶液pH值為4?5。
[0032]優選的，所述電鍍沉積金屬薄膜過程具體為:將所述化學鍍鎳后的樣品浸入電鍍銅溶液中進行電鍍銅；
[0033]所述電鍍銅溶液包含150-300g/L五水硫酸銅，50_80g/L硫酸，0.05-0.lg/L鹽酸，0-0.05g/L雙-(3-磺丙基)二硫，0-0.01g/L 2-巰基苯并咪唑，0-0.01g/L亞乙基硫脲和0-0.5g/L聚乙二醇；
[0034]所述電鍍銅溶液pH值為O?I。
[0035]本發明提供了一種鎂合金微弧氧化層表面制備導電涂層的方法，用金屬鹽溶液對經過微弧氧化處理的鎂合金樣品表面進行預處理;將所述預處理后的樣品浸入活化溶液中進行活化處理;將所述活化后的樣品浸入化學鍍鎳溶液進行表面化學鍍鎳;在所述化學鍍鎳后的樣品表面電鍍沉積金屬薄膜，形成導電涂層。本發明在經過微弧氧化、活化和化學鍍鎳處理過的鎂合金表面電鍍沉積鎳層、鋅層或者銅層，使得得到的表面在具有耐腐蝕性的同時還具有良好的導電性能。通過四探針法對電鍍后的表面進行測量，得到的方塊電阻均小于0.01 Ω /sq。
【附圖說明】
[0036]下面結合附圖和【具體實施方式】對本發明作進一步詳細的說明。
[0037]圖1實施例1得到的經過微弧氧化處理的鎂合金樣品表面的SEM圖像；
[0038]圖2實施例1得到的經過微弧氧化處理的鎂合金樣品橫截面的SEM圖像；
[0039]圖3實施例1得到的經過化學鍍鎳處理的鎂合金樣品表面的SEM圖像；
[0040]圖4實施例1得到的經過化學鍍鎳處理的鎂合金樣品橫截面的SEM圖像；
[0041]圖5實施例1得到的經過化學鍍鎳處理的鎂合金樣品橫截面的EDX圖譜；
[0042]圖6實施例1得到的經過電鍍鎳處理的鎂合金樣品表面的SEM圖像；
[0043 ]圖7實施例1得到的經過電鍍鎳處理的鎂合金樣品橫截面的SEM圖像；
[0044]圖8實施例1得到的經過電鍍鎳處理的鎂合金樣品橫截面的EDX圖譜；
[0045]圖9實施例2得到的經過電鍍鋅處理的鎂合金樣品表面的SEM圖像；
[0046]圖10實施例2得到的經過電鍍鋅處理的鎂合金樣品橫截面的SEM圖像；
[0047]圖11實施例2得到的經過電鍍鋅處理的鎂合金樣品橫截面的EDX圖譜；
[0048]圖12實施例3得到的經過電鍍銅處理的鎂合金樣品表面的SEM圖像；
[0049 ]圖13實施例3得到的經過電鍍銅處理的鎂合金樣品橫截面的EDX圖譜。
【具體實施方式】
[0050]本發明提供了一種鎂合金微弧氧化層表面制備導電涂層的方法，包括如下步驟:
[0051]用金屬鹽溶液對經過微弧氧化處理的鎂合金樣品表面進行預處理；
[0052]將所述預處理后的樣品浸入活化溶液中進行活化處理；
[0053]將所述活化后的樣品浸入化學鍍鎳溶液進行表面化學鍍鎳；
[0054]在所述化學鍍鎳后的樣品表面電鍍沉積金屬薄膜，形成導電涂層。
[0055]本發明用金屬鹽溶液對經過微弧氧化處理的鎂合金樣品表面進行預處理。本發明對所述鎂合金樣品的種類或類型沒有特殊要求，優選為鎂含量為88%以上的鎂合金。在本發明實施例中，所述鎂合金可具體為商業級鎂合金AZ31B或者AZ91D。本發明對所述鎂合金樣品的規格沒有特殊要求，在本發明實施例中，所述鎂合金樣品的規格具體為30mm X 30mmX Imm0
[0056]本發明對所述微弧氧化處理的具體方式沒有特殊要求，采用本領域技術人員所熟知的微弧氧化處理方式即可。在本發明中，所述微弧氧化處理所用溶液優選包含磷酸鹽、氫氧化鈉和水;更優選的還包含娃酸鹽。
[0057]在本發明中，所述硅酸鹽在微弧氧化處理所用溶液中的濃度優選為O?30g/L，更優選為10?25g/L，最優選為15?20g/L。在本發明實施例中，所述娃酸鹽可具體為娃酸鈉、硅酸鉀、硅酸鋁、硅酸鈣、硅酸鎂或者硅酸鐵中的一種或幾種。
[0058]在本發明中，所述磷酸鹽在微弧氧化處理所用溶液中的濃度優選為5?30g/L，更優選為10?25g/L，最優選為15?20g/L。在本發明實施例中，所述磷酸鹽可具體為磷酸鈉、磷酸鉀、磷酸鋁、磷酸鈣、磷酸鎂或者磷酸鐵中的一種或幾種。
[0059]在本發明中，所述氫氧化鈉在微弧氧化處理所用溶液中的濃度可具體為3g/L、4g/L、5g/L或6g/L。
[0060]在本發明中，所述微弧氧化處理所用溶液中的水優選為去離子水。
[0061]在本發明中，所述微弧氧化處理的電流密度優選為33?89A/dm2，更優選為40?80A/dm2，最優選為 50 ?70A/dm2。
[0062]在本發明中，所述微弧氧化處理的脈沖頻率優選為500?2600Hz，更優選為1000?2300Hz，最優選為 1500 ?2000Hz。
[0063]在本發明中，所述微弧氧化處理的持續時間優選240?720秒，更優選為