镁合金微弧氧化层表面制备导电涂层的处理方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及镁合金表面处理技术领域，尤其涉及一种镁合金微弧氧化层表面制备导电涂层的方法。
【背景技术】
[0002]镁作为在地壳元素含量排第八的元素，由于其重量轻，强度重量比高，电磁屏蔽效能优良以及容易铸造的特性，已经被越来越多地以镁合金的形式用作笔记本电脑外壳、手机外壳、LED外壳和散热片的材料。但是，由于镁电化学性质活泼，而使得镁合金很容易在大气中发生腐蚀，尤其是在潮湿的大气环境中。因此，表面防腐处理是制造镁合金产品中不可缺少的一环。
[0003]目前有很多方法可以提高镁合金的抗腐蚀性能，例如粉末涂层、阳极氧化、电镀、化学转化涂层等。微弧氧化(MAO)是通过电解液与相应电参数的组合，在铝、镁、钛及其合金表面依靠弧光放电产生的瞬时高温高压作用，生长出以基体金属氧化物为主的陶瓷膜层，是一种较有前途的，高效的形成具有良好附着力的厚陶瓷层的方法。在众多防腐蚀的表面处理方法中，由于微弧氧化法得到的微弧氧化膜层与基体结合牢固，结构致密，韧性高，具有良好的耐磨、耐腐蚀、耐高温冲击和电绝缘等特性而被广泛应用。然而，当一些镁合金产品，如电磁兼容(EMC)盒，经过MAO技术处理，其表面变得电绝缘无法提供导电和电磁(EMI)屏蔽性能。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种镁合金微弧氧化层表面制备导电涂层的方法，本发明提供的产品镁合金微弧氧化层具有优异的耐腐蚀和导电性。
[0005]本发明提供了一种镁合金微弧氧化层表面制备导电涂层的方法，包括如下步骤:
[0006]用金属盐溶液对经过微弧氧化处理的镁合金样品表面进行预处理；
[0007]将所述预处理后的样品浸入活化溶液中进行活化处理；
[0008]将所述活化后的样品浸入化学镀镍溶液进行表面化学镀镍；
[0009]在所述化学镀镍后的样品表面电镀沉积金属薄膜，形成导电涂层；
[0010]所述电镀沉积金属薄膜过程具体为:
[0011]将所述化学镀镍后的样品浸入温度为35?45°C的电镀镍溶液中进行电镀镍；
[0012]或者将所述化学镀镍后的样品浸入电镀锌溶液中进行电镀锌；
[0013]或者将所述化学镀镍后的样品浸入电镀铜溶液中进行电镀铜。
[0014]优选的，所述金属盐为镍盐和银盐中的一种或几种；
[0015]优选的，所述镍盐为醋酸镍、氯化镍或硫酸镍；
[0016]所述银盐为硝酸银。
[0017]优选的，所述金属盐溶液中的溶剂为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与乙二醇的体积比为(5?10):1。
[0019]优选的，所述预处理具体为:
[0020]将经过微弧氧化处理的样品浸入到I?5g/L的醋酸镍乙醇溶液10?60秒；
[0021]或者将样品浸入0.2?1.0g/L硝酸银的乙醇和乙二醇混合物溶液2?10分钟。
[0022]优选的，所述活化处理具体为:
[0023]将所述预处理后的样品浸入到5-10g/L的硼氢化钠乙醇溶液2-10分钟进行活化处理；
[0024]或者将所述预处理后的样品放入60_80°C的乙醇中5-10分钟进行活化处理。
[0025]优选的，所述化学镀镍溶液包含20_40g/L六水合硫酸镍，20-40g/L_水合次磷酸钠，20-30g/L柠檬酸钠三元水合物，20-30g/L硼酸，15_20ml/L乳酸L，l_3mg/L硫脲和0-30mg/L十一■烧基硫酸纳；
[0026]所述化学镀镍溶液pH值为10?11。
[0027]优选的，所述电镀沉积金属薄膜过程具体为:将所述化学镀镍后的样品浸入温度为35?45°C的电镀镍溶液中进行电镀镍；
[0028]所述电镀镍溶液包含200-300g/L六水合硫酸镍，30_45g/L硼酸，30_60g/L六水合氯化镍，0_2g/L糖精，0-0.5g/L烯丙基磺酸钠和0-0.lg/L十二烷基硫酸钠。
[0029]优选的，所述电镀沉积金属薄膜过程具体为:将所述化学镀镍后的样品浸入电镀锌溶液中进行电镀锌；
[0030]所述电镀锌溶液包含200-250g/L七水合硫酸锌，20-40g//L硫酸钠，15-20g//L氧化钠，0-3g/L葡萄糖和0-3g/L甘氨酸；
[0031]所述电镀锌溶液pH值为4?5。
[0032]优选的，所述电镀沉积金属薄膜过程具体为:将所述化学镀镍后的样品浸入电镀铜溶液中进行电镀铜；
[0033]所述电镀铜溶液包含150-300g/L五水硫酸铜，50_80g/L硫酸，0.05-0.lg/L盐酸，0-0.05g/L双-(3-磺丙基)二硫，0-0.01g/L 2-巯基苯并咪唑，0-0.01g/L亚乙基硫脲和0-0.5g/L聚乙二醇；
[0034]所述电镀铜溶液pH值为O?I。
[0035]本发明提供了一种镁合金微弧氧化层表面制备导电涂层的方法，用金属盐溶液对经过微弧氧化处理的镁合金样品表面进行预处理;将所述预处理后的样品浸入活化溶液中进行活化处理;将所述活化后的样品浸入化学镀镍溶液进行表面化学镀镍;在所述化学镀镍后的样品表面电镀沉积金属薄膜，形成导电涂层。本发明在经过微弧氧化、活化和化学镀镍处理过的镁合金表面电镀沉积镍层、锌层或者铜层，使得得到的表面在具有耐腐蚀性的同时还具有良好的导电性能。通过四探针法对电镀后的表面进行测量，得到的方块电阻均小于0.01 Ω /sq。
【附图说明】
[0036]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细的说明。
[0037]图1实施例1得到的经过微弧氧化处理的镁合金样品表面的SEM图像；
[0038]图2实施例1得到的经过微弧氧化处理的镁合金样品横截面的SEM图像；
[0039]图3实施例1得到的经过化学镀镍处理的镁合金样品表面的SEM图像；
[0040]图4实施例1得到的经过化学镀镍处理的镁合金样品横截面的SEM图像；
[0041]图5实施例1得到的经过化学镀镍处理的镁合金样品横截面的EDX图谱；
[0042]图6实施例1得到的经过电镀镍处理的镁合金样品表面的SEM图像；
[0043 ]图7实施例1得到的经过电镀镍处理的镁合金样品横截面的SEM图像；
[0044]图8实施例1得到的经过电镀镍处理的镁合金样品横截面的EDX图谱；
[0045]图9实施例2得到的经过电镀锌处理的镁合金样品表面的SEM图像；
[0046]图10实施例2得到的经过电镀锌处理的镁合金样品横截面的SEM图像；
[0047]图11实施例2得到的经过电镀锌处理的镁合金样品横截面的EDX图谱；
[0048]图12实施例3得到的经过电镀铜处理的镁合金样品表面的SEM图像；
[0049 ]图13实施例3得到的经过电镀铜处理的镁合金样品横截面的EDX图谱。
【具体实施方式】
[0050]本发明提供了一种镁合金微弧氧化层表面制备导电涂层的方法，包括如下步骤:
[0051]用金属盐溶液对经过微弧氧化处理的镁合金样品表面进行预处理；
[0052]将所述预处理后的样品浸入活化溶液中进行活化处理；
[0053]将所述活化后的样品浸入化学镀镍溶液进行表面化学镀镍；
[0054]在所述化学镀镍后的样品表面电镀沉积金属薄膜，形成导电涂层。
[0055]本发明用金属盐溶液对经过微弧氧化处理的镁合金样品表面进行预处理。本发明对所述镁合金样品的种类或类型没有特殊要求，优选为镁含量为88%以上的镁合金。在本发明实施例中，所述镁合金可具体为商业级镁合金AZ31B或者AZ91D。本发明对所述镁合金样品的规格没有特殊要求，在本发明实施例中，所述镁合金样品的规格具体为30mm X 30mmX Imm0
[0056]本发明对所述微弧氧化处理的具体方式没有特殊要求，采用本领域技术人员所熟知的微弧氧化处理方式即可。在本发明中，所述微弧氧化处理所用溶液优选包含磷酸盐、氢氧化钠和水;更优选的还包含娃酸盐。
[0057]在本发明中，所述硅酸盐在微弧氧化处理所用溶液中的浓度优选为O?30g/L，更优选为10?25g/L，最优选为15?20g/L。在本发明实施例中，所述娃酸盐可具体为娃酸钠、硅酸钾、硅酸铝、硅酸钙、硅酸镁或者硅酸铁中的一种或几种。
[0058]在本发明中，所述磷酸盐在微弧氧化处理所用溶液中的浓度优选为5?30g/L，更优选为10?25g/L，最优选为15?20g/L。在本发明实施例中，所述磷酸盐可具体为磷酸钠、磷酸钾、磷酸铝、磷酸钙、磷酸镁或者磷酸铁中的一种或几种。
[0059]在本发明中，所述氢氧化钠在微弧氧化处理所用溶液中的浓度可具体为3g/L、4g/L、5g/L或6g/L。
[0060]在本发明中，所述微弧氧化处理所用溶液中的水优选为去离子水。
[0061]在本发明中，所述微弧氧化处理的电流密度优选为33?89A/dm2，更优选为40?80A/dm2，最优选为 50 ?70A/dm2。
[0062]在本发明中，所述微弧氧化处理的脉冲频率优选为500?2600Hz，更优选为1000?2300Hz，最优选为 1500 ?2000Hz。
[0063]在本发明中，所述微弧氧化处理的持续时间优选240?720秒，更优选为