一種鎂合金表面具有導電性能的耐蝕鋁涂層制備工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于鎂合金表面處理領(lǐng)域，更具體的是關(guān)于一種鎂合金表面具有導電性能的耐蝕鋁涂層制備工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著電子產(chǎn)品小型化、輕量化的要求越來越高，特別是航空航天、國防等領(lǐng)域在使用鎂合金需要其耐蝕和表面導電，由于鎂合金化學活潑型極高，耐腐蝕性差，成為了鎂合金大面積的應用的瓶頸，極大限制了鎂合金的應用。因此，我們設計了表面涂層制備工藝，將鎂合金表面噴涂鋁涂層，并提高涂層和基體結(jié)合力，提升涂層耐蝕性，使鎂合金表面具備防腐蝕能力和導電性能。
[0003]提高鎂合金表面耐蝕能力得到了廣泛的研究，目前鎂合金主要的表面處理方法為微弧氧化、有機涂層的方法。微弧氧化是在表面制得氧化鎂陶瓷相防護層，與有機涂層同樣都為不導電防護層。金屬鍍(涂)層為一種較優(yōu)的使鎂合金表面同時具備防腐蝕能力和導電性能的方法。隨著等離子噴涂技術(shù)的快速發(fā)展，其焰流溫度高、射流速度快，能夠制備高質(zhì)量的涂層，采用這種方式制備鋁合金涂層受工件形狀影響性小，涂層與機體結(jié)合性高。涂層具有導電性能，并能進行一定的機械加工，不影響工件尺寸要求和后續(xù)防腐處理。該技術(shù)的發(fā)展為鎂合金表面制備高質(zhì)量可導電耐蝕涂層提供了有力的支撐。
[0004]然而，在現(xiàn)有的鋁涂層噴涂制備工藝中，涂層和鎂合金基體的結(jié)合力相對較低，具有一定耐蝕能力的鋁合金涂層厚度也需要降低，同時，涂層的孔隙率也有待控制和降低，鋁涂層表面的耐蝕能力也需要進一步提高，以提升鎂合金涂層的耐蝕性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為解決上述現(xiàn)有鋁涂層噴涂制備工藝的不足，本發(fā)明提供了一種鎂合金表面具有導電性能的耐蝕鋁涂層制備工藝，通過對鋁涂層熱處理和鋁涂層表面處理，以提高整體鎂合金鋁涂層耐蝕性，并保證導電性能。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，一種鎂合金表面具有導電性能的耐蝕鋁涂層制備工藝，其特征在于包括以下步驟:
[0007]步驟SI，將鎂合金表面進行噴砂處理；
[0008]步驟S2，選取鋁合金粉末，采用熱噴涂的方式在噴砂處理后的鎂合金表面制備鋁涂層；
[0009]步驟S3，在鋁涂層表面均勻涂覆鋁膠體，之后放置在真空爐中進行熱處理；
[0010]步驟S4，熱處理之后，先對鋁涂層進行清洗；
[0011 ] 步驟S5，清洗之后，對鋁涂層表面進行化學氧化處理；
[0012]完成鎂合金表面具有導電性能的耐蝕鋁涂層的制備。
[0013]優(yōu)選地，步驟S2中的鋁合金粉末的粒徑在325?425μπι。
[0014]優(yōu)選地，步驟S2中鋁涂層的厚度在0.05?0.3mm之間。
[0015]優(yōu)選地，步驟S2中熱噴涂為等離子噴涂，等離子噴涂涂層孔隙率控制在3%以下。
[0016]優(yōu)選地，步驟S3中鋁膠體為含有助滲劑的鋁膠體。
[0017]優(yōu)選地，步驟S3中，真空熱處理的工藝參數(shù)為:溫度410?430°C，時間90?150min。
[0018]優(yōu)選地，步驟S4中的清洗具體為:先洗掉鋁膠體的殘余物，再進行堿洗和酸洗。
[0019]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點:
[0020](I)本發(fā)明在等離子噴涂制備耐蝕鋁涂層的基礎之上對涂層進行了耐蝕性能改進措施，提高了涂層和鎂合金基體的結(jié)合力和鋁涂層表面的耐蝕能力，有效降低了鋁涂層厚度，有效地保證了鋁涂層的導電性能，提升在鎂合金表面制備鋁涂層的耐蝕能力。
[0021](2)本發(fā)明采取的耐蝕性能改進措施包括:在使用等離子噴涂的方式制得耐蝕鋁涂層之后，將工件表面均勻涂抹含有助滲劑的鋁膠體，進行熱處理，制得涂層和基體間的過渡層，提高其結(jié)合力，同時通過熱處理降低涂層孔隙率，提升涂層質(zhì)量;將鋁涂層表面化學氧化處理，增強了涂層自身的耐蝕能力，同時又不影響涂層的導電性能。
【附圖說明】
[0022]圖1為本發(fā)明制備工藝的流程圖。
【具體實施方式】
[0023]以下結(jié)合圖1及其實施例對本發(fā)明作進一步說明。
[0024]本發(fā)明使用等離子噴涂工藝制備鋁涂層，在制得質(zhì)量較高的鋁涂層的基礎上，并對鋁涂層進行了耐蝕性能改進措施，改進措施包括:對鋁涂層熱處理和對鋁涂層表面化學氧化。該方法有效的提高了涂層和鎂合金基體的結(jié)合力和鋁涂層表面的耐蝕能力，有效降低了鋁涂層厚度，有效地保證了鋁涂層的導電性能，提升在鎂合金表面制備鋁涂層的耐蝕能力。實施例如下:
[0025]—種鎂合金表面具有導電性能的耐蝕鋁涂層制備工藝，其特征在于包括以下步驟:
[0026]步驟SI，將鎂合金表面進行噴砂處理。
[0027]步驟S2，選取鋁合金粉末，采用等離子噴涂的方式在噴砂處理后的鎂合金表面制備鋁涂層；由于涂層耐蝕性能的改進和提升都是在鋁涂層質(zhì)量優(yōu)良的情況下進行，故噴涂所需的原材料鋁粉末要確保粒徑范圍和優(yōu)良的流動性，同時控制涂層的孔隙率和厚度均勻性。以期在耐蝕性能改進時，對涂層有較好的耐蝕能力保證。
[0028]實施例中，步驟S2中的鋁合金粉末的粒徑在325?425μπι，鋁涂層的厚度在0.05?
0.3mm之間。
[0029]實施例中，步驟S2中熱噴涂為等離子噴涂，等離子噴涂涂層孔隙率控制在3%以下。
[0030]步驟S3，在鋁涂層表面均勻涂覆鋁膠體，之后放置在真空爐中進行熱處理;在鋁涂層表面均勻涂抹含有助滲劑的鋁膠體，是為了保證有效的降低鋁涂層孔隙率，同時促進鋁涂層和鎂基體中間過渡層的快速形成。在真空爐中熱處理后，應保證中間過渡層的連續(xù)和均勻性，以得到和基體具有良好結(jié)合力的鋁涂層。
[0031]實施例中，步驟S3中鋁膠體為含有助滲劑的鋁膠體。真空熱處理的工藝參數(shù)為:溫度 410 ?430°C，時間 90 ?150min。
[0032]實施例中，步驟S3中熱處理后，基體和涂層之間形成了均勻連續(xù)的過渡層。
[0033]步驟S4，熱處理之后，先對鋁涂層進行清洗。
[0034]實施例中，步驟S4中的清洗具體為:先洗掉鋁膠體的殘余物，再進行堿洗和酸洗。
[0035]實施例中，步驟S4中需控制清洗時間和溫度。
[0036]步驟S5，清洗之后，對鋁涂層表面進行化學氧化處理。
[0037]實施例中，步驟S5中涂層表面化學氧化處理后，表面呈連續(xù)均勻的暗黃色，為完整氧化膜。
[0038]完成鎂合金表面具有導電性能的耐蝕鋁涂層的制備。
[0039]以下將在上述實施例的基礎上，結(jié)合附圖給出本發(fā)明的最優(yōu)實施例:鎂合金表面具有導電性能的耐蝕鋁涂層制備工藝。
[0040]步驟SI，將鎂合金表面噴砂處理，噴曬后表面色澤均勻。
[0041]步驟S2，選取粒徑在375μπι左右，并流動性較好的鋁合金粉末作為噴涂粉末。在鎂合金表面等離子噴涂制備鋁涂層，涂層孔隙率控制在2 %左右，涂層厚度為0.2mm，并厚度差值在0.02mm以內(nèi)。
[0042]步驟S3，鋁涂層表面均勻涂抹含有聚乙二醇作為助滲劑的鋁膠體。在真空爐中進行熱處理，參數(shù)為:溫度420°C，時間120min。處理完成后使用聚乙二醇對涂層清洗。
[0043]步驟S4，進行堿洗和酸洗。堿洗為:置入濃度50g/L、溫度55°C的氫氧化鈉溶液中，時間為30s;酸洗為:浸入濃度為500mL/L的硝酸溶液中，時間為5s。
[0044]步驟S5，鋁涂層表面化學氧化。置入氧化配方溶液中，溫度為40°C，時間為25s。
[0045]以上所述的具體實施例，對本發(fā)明的目的、方案和優(yōu)點進行了詳細說明，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解:以上僅是本發(fā)明的一個最佳實例，用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而不構(gòu)成對本發(fā)明的任何限制;盡管參照前述各實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應當理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進行等同替換;而這些修改或者替換，并不使相應技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明權(quán)利要求所限定的范圍。
【主權(quán)項】
1.一種鎂合金表面具有導電性能的耐蝕鋁涂層制備工藝，其特征在于包括以下步驟: 步驟SI，將鎂合金表面進行噴砂處理； 步驟S2，選取鋁合金粉末，采用熱噴涂的方式在噴砂處理后的鎂合金表面制備鋁涂層； 步驟S3，在鋁涂層表面均勻涂覆鋁膠體，之后放置在真空爐中進行熱處理； 步驟S4，熱處理之后，先對鋁涂層進行清洗； 步驟S5，清洗之后，對鋁涂層表面進行化學氧化處理； 完成鎂合金表面具有導電性能的耐蝕鋁涂層的制備。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，其特征在于:步驟S2中的鋁合金粉末的粒徑在325?425μ??ο3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，其特征在于:步驟S2中鋁涂層的厚度在0.05?0.3mm之間。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，其特征在于:步驟S2中熱噴涂為等離子噴涂，等離子噴涂涂層孔隙率控制在3 %以下。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，其特征在于:步驟S3中鋁膠體為含有助滲劑的鋁膠體。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，其特征在于:步驟S3中，真空熱處理的工藝參數(shù)為:溫度410 ?430°C，時間 90 ?150min。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，其特征在于:步驟S4中的清洗具體為:先洗掉鋁膠體的殘余物，再進行堿洗和酸洗。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種鎂合金表面具有導電性能的耐蝕鋁涂層制備工藝。主要解決由于現(xiàn)有鋁涂層噴涂制備技術(shù)涂層耐蝕能力較低的問題。本發(fā)明包括：鎂合金表面進行噴砂處理，鋁合金粉末的粒徑在325～425μm，并保證優(yōu)良的流動性，采用等離子噴涂的方式制備鋁涂層，涂層厚度控制在0.05～0.3mm之間，孔隙率控制在3％以下；熱處理前將鋁涂層表面均勻涂抹含有助滲劑的鋁膠體，在真空熱處理時，控制工藝參數(shù)為：溫度410～430℃，時間90～150min，基體和涂層之間形成了均勻連續(xù)的過渡層；涂層表面進行堿洗和酸洗，涂層表面化學氧化處理，其表面呈連續(xù)均勻的暗黃色。本發(fā)明在制得質(zhì)量較高的鋁涂層的基礎上，對涂層進行了耐蝕性能改進措施，提高了整體鎂合金鋁涂層耐蝕性，并保證導電性能。
【IPC分類】C23C4/18
【公開號】CN105506534
【申請?zhí)枴緾N201510992493
【發(fā)明人】張曉劍, 王振軒, 邊燕飛, 商雪
【申請人】中國電子科技集團公司第五十四研究所
【公開日】2016年4月20日
【申請日】2015年12月25日