專利名稱：：鎂合金在酸性溶液中Ni-Co-P鍍層的化學(xué)鍍方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于在鎂合金上化學(xué)鍍的方法，特別涉及金屬腐蝕和防護(hù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
：張穎等在《鎂合金表面化學(xué)鍍Ni-Co-P合金的研究》(材料保護(hù)，2008(6):23-25.)中研究了在堿性溶液中化學(xué)鍍Ni-Co-P的工藝，所得的Ni-Co-P鍍層表面較Ni-P鍍層具有較好的耐腐蝕性能，結(jié)合力良好，且由于Co的加入，有利于鍍層耐燒結(jié)能力的提高，但該工藝得到鍍層中的磷含量較低，是因?yàn)榛瘜W(xué)鍍?cè)趬A性溶液中進(jìn)行，這不利于提高鍍層的耐腐蝕性。提高Ni-Co-P鍍層中的磷含量可以為進(jìn)一步提高鍍層的耐蝕性能打下基礎(chǔ)。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的旨在針對(duì)現(xiàn)有的化學(xué)鍍Ni-Co-P技術(shù)中鍍層磷含量較低的問題，提供了一種改進(jìn)的化學(xué)鍍方法，得到了磷含量較高的Ni-Co-P鍍層。本發(fā)明的目的是通過下述方式實(shí)現(xiàn)的步驟一材料的切割與機(jī)械打磨本發(fā)明所處理的鎂合金零件可以是壓鑄件、砂型鑄造零件或塑料成型零件，也可以是切削加工后的零件。對(duì)于非切削加工零件，先進(jìn)行機(jī)械打磨或拋光，拋光也可以采用電化學(xué)或化學(xué)的方式進(jìn)行。步驟二脫脂待處理的零件可能存在脫模劑就、拋光膏等油脂，采用有機(jī)溶劑中超聲波進(jìn)行清洗，有機(jī)溶劑可以是丙酮或汽油、煤油、三氯乙烯等。步驟三堿洗除油采用堿性溶液進(jìn)一步脫脂除油處理。堿性溶液舉例如下5060g/LNaOH，1020g/LNa3P0412H20，溫度6070°C，時(shí)間510Min。除油也可以通過陰極電解除油的方式進(jìn)行，陰極電流為810Adm—2。步驟四酸洗活化去除鎂合金表面鈍化膜和金屬間偏析化合物，并生成一層活化膜來保護(hù)鎂合金?；罨浞脚e例1:20g/LKMn04，26g/LNa3P04，33g/LH3P04，室溫，時(shí)間5Min?；罨号e例2:焦磷酸鉀(K4P207)40g'dm—3，氟化鉀(KF)5gdm—3,75°C，lmin.步驟五浸鋅沉鋅采用有愛美特公司提供的TribonII、H20和TribonA3配制的混合沉鋅液(體積比為1.*1:5)，室溫，2min。步驟六化學(xué)鍍鍍液包括主鹽為硫酸鎳1020g/L和硫酸鈷412g/L，還原劑為次亞磷酸鈉820g/L，緩沖劑為乙酸鈉13g/L，緩蝕劑為HF(40%)8ml/L和NH4HF28g/L，穩(wěn)定劑為硫脲0lmg/L。操作溫度7787°C，pH值為57，化學(xué)鍍時(shí)間為1.53hours。本發(fā)明也可以采用其它的前處理工藝。在所得鍍層基礎(chǔ)上也可以進(jìn)行常規(guī)的電鍍或化學(xué)鍍，如電鍍光亮鎳/鉻，電鍍銅/三層鎳/鉻，化學(xué)鍍鎳等。本發(fā)明所涉及的鎂合金酸性溶液中Ni-Co-P鍍層的化學(xué)鍍方法，具有磷含量較高的優(yōu)點(diǎn)。可進(jìn)一步拓寬鎂合金的應(yīng)用范圍，如電子產(chǎn)品、汽車及其零配件、船舶和航空航天等領(lǐng)域。圖1:用本發(fā)明方法在AZ31鎂合金上所制備的Ni-Co-P鍍層的SEM表面形貌；圖2:用本發(fā)明方法在AZ31鎂合金上所制備的Ni-Co-P鍍層的SEM截面圖圖3:用本發(fā)明方法在AZ31鎂合金上所制備的Ni-Co-P鍍層的XRD圖。圖4:用本發(fā)明方法在AZ31鎂合金上所制備的M-Co-P鍍層的Tafel曲線圖。具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述，但本發(fā)明并不局限于這些實(shí)例。實(shí)施例1試驗(yàn)材料AZ31鎂合金1.材料的切割與機(jī)械打磨將樣品切割為50mmX30mmXlmm，采用400#，800#，1500#的砂紙依次打磨。2.脫脂丙酮中超聲波進(jìn)行清洗，5分鐘，室溫。3.堿洗除油60g/LNaOH，10-20g/LNa3P04'12H20，溫度70。C，時(shí)間5Min。4.酸洗活化20g/LKMnO4，26g/LNa3P04，33g/LH3P04，室溫，時(shí)間5Min。5.浸鋅沉鋅采用有愛美特公司提供的TribonII、H20和TribonA3配制的混合沉鋅液(體積比為1:1:5)，室溫，2min。6.化學(xué)鍍次亞磷酸鈉8g/L，硫酸鎳10g/L，硫酸鈷12g/L，乙酸鈉13g/L,HF(40%)8ml/L，NH4HF28g/L，硫脲1mg/L，pH=6，用氨水調(diào)節(jié)pH值，化學(xué)鍍時(shí)間-2hours，溫度82'C，機(jī)械攪拌。得到的樣品用以下方法進(jìn)行性能檢測(cè)，結(jié)果如表2所示。性能檢測(cè)方法如下用BDX3200型X射線衍射儀(北京大學(xué)儀器廠)分析鍍層物相結(jié)構(gòu)，用配有INCA350X-射線能譜儀的Tescan可變真空掃描電子顯微鏡分析鍍層的元素組成和形貌，用點(diǎn)滴方法初步判斷鍍層的耐腐蝕性能，溶液為0.05gKMn04+lmlHN03(p=1.42g/cm3)+100mlH2O，用吸管點(diǎn)滴樣品，直至酸性溶液的紅色消失，記錄時(shí)間。再用Tafel曲線評(píng)價(jià)鍍層的耐蝕性能，測(cè)試儀是LK98BII微機(jī)電化學(xué)分析系統(tǒng)(天津市蘭力科化學(xué)電子高技術(shù)有限公司)，以甘汞電極作參比電極，鉑電極作輔助電極，工作電極為樣品，留1Xlcm的一個(gè)面在3.5n/。的NaCl溶液，其余面用AB膠封閉。掃描速度0.0100伏/秒，掃描精度10mA。實(shí)施例2實(shí)施例14步驟6中的工藝參數(shù)改變?nèi)绫?所示。表l:各實(shí)施例114化學(xué)鍍參數(shù)(未列出的與實(shí)施例l相同)<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>權(quán)利要求1、一種鎂合金酸性溶液中Ni-Co-P鍍層的化學(xué)鍍方法，包括鎂合金前處理后浸鋅，然后化學(xué)鍍Ni-Co-P，其特征是化學(xué)鍍Ni-Co-P時(shí)，鍍液的配方為主鹽為硫酸鎳10～20g/L和硫酸鈷4～12g/L，還原劑為次亞磷酸鈉8～20g/L，緩沖劑為乙酸鈉13g/L，緩蝕劑為HF(40％)8ml/L和NH4HF28g/L，穩(wěn)定劑為硫脲0～1mg/L，操作溫度77～87℃，pH值為5～7，化學(xué)鍍時(shí)間為1.5～3hours。2、根據(jù)權(quán)利要求書所述的鎂合金酸性溶液中Ni-Co-P鍍層的.化學(xué)鍍方法，其特征是化學(xué)鍍時(shí)鍍液的配方為主鹽為硫酸鎳20g/L和硫酸鈷12g/L，還原劑為次亞磷酸鈉20g/L，緩沖劑為乙酸鈉13g/L，緩蝕劑為HF(40Q/Q)8ml/L和NH4HF28g/L，穩(wěn)定劑為硫脲lmg/L，操作溫度77i:，pH值為6.0，化學(xué)鍍時(shí)間為2hours。全文摘要一種鎂合金酸性溶液中Ni-Co-P鍍層的化學(xué)鍍方法，包括鎂合金前處理后浸鋅，然后化學(xué)鍍Ni-Co-P，其特征是化學(xué)鍍Ni-Co-P時(shí)，鍍液的配方為主鹽為硫酸鎳10～20g/L和硫酸鈷4～12g/L，還原劑為次亞磷酸鈉8～20g/L，緩沖劑為乙酸鈉13g/L，緩蝕劑為HF(40％)8ml/L和NH₄HF₂8g/L，穩(wěn)定劑為硫脲0～1mg/L，操作溫度77～87℃，pH值為5～7，化學(xué)鍍時(shí)間為1.5～3hours。本發(fā)明的化學(xué)鍍方法鍍層厚度均勻、外觀光亮、孔隙率低，耐蝕性能好。采用本發(fā)明方法鍍Ni-Co-P鍍層后的鎂合金鑄件可用于電子產(chǎn)品、汽車及其零配件、船舶和航空航天等領(lǐng)域。文檔編號(hào)C23C18/36GK101619449SQ20091010452公開日2010年1月6日申請(qǐng)日期2009年8月3日優(yōu)先權(quán)日2009年8月3日發(fā)明者亮方,赟李,佳胡,釜胡,謝良波申請(qǐng)人:重慶大學(xué)