CN101705513A - 一种镁合金微弧氧化复合添加剂 - Google Patents
一种镁合金微弧氧化复合添加剂 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101705513A CN101705513A CN200910229936A CN200910229936A CN101705513A CN 101705513 A CN101705513 A CN 101705513A CN 200910229936 A CN200910229936 A CN 200910229936A CN 200910229936 A CN200910229936 A CN 200910229936A CN 101705513 A CN101705513 A CN 101705513A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- arc oxidation
- magnesium alloy
- additive
- rare earth
- coupling agent
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)
Abstract
本发明涉及一种用于镁合金微弧氧化的复合添加剂，由三价稀土化合物、硅烷偶联剂和多元羧酸盐组成，其中稀土化合物是硝酸铈、硝酸钕、硝酸镧中的一种或两、三种，用量0.1％～1％；多元有机羧酸盐是酒石酸盐、柠檬酸盐、植酸盐、乳酸盐、草酸盐的一种或两种，用量5％～20％；偶联剂添加剂是一种带有机官能团的硅烷，用量1％～8％。本发明复合添加剂，可用于硅酸盐、磷酸盐及铝酸盐等镁合金微弧氧化的各种碱性体系，充分混合后在室温下即可进行镁合金的微弧氧化。在相同的氧化工艺条件下，用这种添加剂所制得的微弧氧化膜层耐3.5％NaCl溶液浸泡400h不出现腐蚀，且膜层的硬度保持不变。
Description
技术领域
本发明涉及一种复合添加剂，具体地说是一种镁合金微弧氧化复合添加剂，可在相同的膜层厚度下大幅度提高膜层耐蚀性。
背景技术
微弧氧化是一种在有色金属(主要是铝、镁、钛及其合金等)表面原位生长氧化物陶瓷膜层的技术。将被处理件置于特定的电解液中，利用电化学方法，使其表面产生微小火花放电斑点，在热化学、等离子体和电化学的共同作用下，在材料表面原位生长一层陶瓷质的氧化膜。利用这种方法获得的膜层呈陶瓷质，具有优良的结合力、硬度及较好的耐蚀性。
目前，镁合金的微弧氧化工艺尚处于研发阶段。中国专利“提高镁合金微弧氧化膜层性能的处理液及前处理方法”(专利申请号200710017528)，采用两步前处理工序，将经过两步预处理后的镁合金工件在400V正电压下进行微弧氧化。H.F.Guo等(H.F.Guo，M.Z.An.Growth of ceramic coatings onAZ91D magnesium alloys by micro-arc oxidation in aluminate-fluoride solutionsand evaluation of corrosion resistance[J].Applied Surface Science，2005，246(1-3)：229-238)通过在基础成膜液中添加氟化钾来提高膜层耐蚀性，LiWang等(Li Wang，Li Chen，Zongcheng Yan，et al.Effect of potassium fluorideon structure and corrosion resistance of plasma electrolytic oxidation filmsformed on AZ31 magnesium alloy[J].Journal of Alloys and Compounds，2009，480(2)：469-474)的研究表明陶瓷膜耐蚀性随氟化钾浓度的升高而增大。在原基础电解液体系中添加适量的添加剂，如有机胺(彭继华，过萍，李文芳.电解质对镁合金微弧氧化表面膜组织与腐蚀性能的影响[J].中国有色金属学报，2007，17(11)：1860-1864)、铝的化合物(查康，魏晓伟.添加剂对镁合金微弧氧化的影响[J].表面技术，2006，35(4)：56-58)、稀土钕盐(史敬伟，田彦文，邵忠财.镁合金微弧氧化研究[J].材料与冶金学报，2006，5(2)：154-156)等也能提高微弧氧化陶瓷膜的耐蚀性。但是，这些技术所得到的陶瓷膜为陶瓷质，结构上呈多孔状，在膜层中易出现裂纹，在较苛刻的腐蚀条件下，需封闭处理。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服上述现有技术的不足，提供一种组成简单、配方合理，可有效提高膜层耐腐蚀性能的镁合金微弧氧化复合添加剂。该复合添加剂只需与硅酸钠或铝酸钠等配合使用，就可以方便地进行镁合金微弧氧化处理。使用含这种复合添加剂的微弧氧化电解液，膜层厚度8～10微米且不经封闭时，膜层可在3.5％NaCl溶液中室温全浸超过400h而不出现腐蚀迹象。
本发明解决上述技术问题采用的技术方案是：一种镁合金微弧氧化复合添加剂，其特征是：其是由稀土化合物、稳定剂、偶联剂组成的水溶液，其中，稀土化合物是硝酸铈、硝酸钕、硝酸镧中的一种或两种，含量为0.1％～1％；稳定剂由多元有机羧酸盐组成，多元有机羧酸盐是酒石酸盐、柠檬酸盐、植酸盐、乳酸盐、草酸盐中的一种或两种，含量5％～20％；偶联剂为硅烷偶联剂，含量为1％～8％.
本发明所涉及的硅烷偶联剂是一种水溶性的带有机官能团的硅烷，有机官能团可以是乙烯基、氨基、酰氧基、环氧官能团，但优选的是增强膜层性能和电解液稳定的环氧官能团。该偶联剂通常带-Si(OCH3)3或-Si(OC2H5)3官能团。硅烷偶联剂可以是β-(3，4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷，γ-氨丙基三乙氧基硅烷，γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷，乙烯基三乙氧基硅烷，1，2-二(三乙氧基硅基)乙烷，N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷，N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷中的一种或它们的混合物。
本发明所提供的复合添加剂可用于硅酸盐、磷酸盐及铝酸盐等镁合金微弧氧化的各种体系，按10ml/L～20ml/L将复合添加剂溶入微弧氧化的电解液中，用稀的NaOH溶液调pH值为11～13，充分混合后在室温下即可进行镁合金的微弧氧化。在400V直流正电压下处理10min，所得膜层细致平整，膜层耐3.5％NaCl溶液浸泡400h不出现腐蚀。
本发明采用由稀土化合物、多元有机羧酸盐和硅烷偶联剂组成的复合添加剂，在镁合金的微弧氧化工艺中，对所制得膜层的性能检测表明，在相同的氧化工艺条件下(电压、温度、时间)，微弧氧化膜层耐3.5％NaCl溶液浸泡的时间由12h提高到400h，且膜层的硬度保持不变。对照现有技术，本发明组成简单、配方合理，可有效提高膜层耐腐蚀性能。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步说明。
本发明一种镁合金微弧氧化复合添加剂，其是由稀土化合物、稳定剂、偶联剂组成的水溶液。
所述稀土化合物是硝酸铈、硝酸钕、硝酸镧中的一种或两种，含量为0.1％～1％。稀土化合物能有效提高膜层的致密度，以此来提高膜层的耐蚀性。
所述稳定剂由多元有机羧酸盐组成，多元有机羧酸盐是酒石酸盐、柠檬酸盐、植酸盐、乳酸盐、草酸盐中的一种或两种，含量5％～20％。微量的多元羧酸盐可以很好地改善电解液的稳定性，延长电解液的储存和使用寿命。
所述偶联剂为硅烷偶联剂，含量为1％～8％。硅烷偶联剂用于铝合金、镁合金及镀锌层等的环保化学成膜，偶联剂可以在金属表面形成Me-O-Si共价键，这种共价键能够使金属基体表面发生钝化反应，不仅具有优异的防腐性能，而且所得膜层憎水性强。将硅烷偶联剂应用于镁合金的微弧氧化电解液，可以改善膜层的憎水性，进一步提高膜层的耐蚀性。
实施例1：
以下为配制每升复合添加剂所需物质的含量：硝酸铈5g，酒石酸钠60g，β-(3，4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷20ml。
电解液中添加剂用量16ml/L，硅酸钠6g/L，铝酸钠8g/L，pH值11，常温下进行微弧氧化，微弧氧化在400V直流正电压下进行，处理时间10min。所得膜层细致平整，耐3.5％NaCl溶液常温浸泡400h，不出现黑丝或白锈。
实施例2：
以下为配制每升复合添加剂所需物质的含量：硝酸钕8g，柠檬酸三铵90g，γ-氨丙基三乙氧基硅烷40ml。
电解液中添加剂用量12ml/L，硅酸钠6g/L，铝酸钠8g/L，pH值12，常温下进行微弧氧化，微弧氧化在400V直流正电压下进行，处理时间10min。所得膜层细致平整，耐3.5％NaCl溶液常温浸泡420h，不出现黑丝或白锈。
实施例3：
以下为配制每升复合添加剂所需物质的含量：硝酸镧10g，植酸钠50g，γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷50ml。
电解液中添加剂用量12ml/L，硅酸钠6g/L，铝酸钠8g/L，pH值12，常温下进行微弧氧化，微弧氧化在400V直流正电压下进行，处理时间10min。所得膜层细致平整，耐3.5％NaCl溶液常温浸泡450h，不出现黑丝或白锈。
实施例4：
以下为配制每升复合添加剂所需物质的含量：硝酸铈3g，硝酸镧3g，乳酸钠100g，乙烯基三乙氧基硅烷80ml。
电解液中添加剂用量10ml/L，硅酸钠6g/L，铝酸钠8g/L，pH值12，常温下进行微弧氧化，微弧氧化在400V直流正电压下进行，处理时间10min。所得膜层细致平整，耐3.5％NaCl溶液常温浸泡450h，不出现黑丝或白锈。
实施例5：
以下为配制每升复合添加剂所需物质的含量：硝酸铈3g，硝酸钕2g，草酸钠120g，1，2-二(三乙氧基硅基)乙烷70ml。
电解液中添加剂用量10ml/L，硅酸钠6g/L，铝酸钠8g/L，pH值12，常温下进行微弧氧化，微弧氧化在400V直流正电压下进行，处理时间10min。所得膜层细致平整，耐3.5％NaCl溶液常温浸泡450h，不出现黑丝或白锈。
实施例6：
以下为配制每升复合添加剂所需物质的含量：硝酸钕2g，硝酸镧5g，酒石酸钠80g，N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷50ml。
电解液中添加剂用量10ml/L，硅酸钠6g/L，铝酸钠8g/L，pH值12，常温下进行微弧氧化，微弧氧化在400V直流正电压下进行，处理时间10min。所得膜层细致平整，耐3.5％NaCl溶液常温浸泡420h，不出现黑丝或白锈。
Claims (2)
1.一种镁合金微弧氧化复合添加剂，其特征是：其是由稀土化合物、稳定剂、偶联剂组成的水溶液，其中，稀土化合物是硝酸铈、硝酸钕、硝酸镧中的一种或两种，含量为0.1％～1％；稳定剂由多元有机羧酸盐组成，多元有机羧酸盐是酒石酸盐、柠檬酸盐、植酸盐、乳酸盐、草酸盐的一种或两种，含量5％～20％；偶联剂为硅烷偶联剂，含量为1％～8％。
2.根据权利要求1所述镁合金微弧氧化的复合添加剂，其特征在于：所说的硅烷偶联剂是β-(3，4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷，γ-氨丙基三乙氧基硅烷，γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷，乙烯基三乙氧基硅烷，1，2-二(三乙氧基硅基)乙烷，N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷，N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷中的一种或它们的混合物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 200910229936 CN101705513B (zh) | 2009-11-04 | 2009-11-04 | 一种镁合金微弧氧化复合添加剂 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 200910229936 CN101705513B (zh) | 2009-11-04 | 2009-11-04 | 一种镁合金微弧氧化复合添加剂 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101705513A true CN101705513A (zh) | 2010-05-12 |
| CN101705513B CN101705513B (zh) | 2011-04-20 |
Family
ID=42375762
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 200910229936 Expired - Fee Related CN101705513B (zh) | 2009-11-04 | 2009-11-04 | 一种镁合金微弧氧化复合添加剂 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN101705513B (zh) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102808210A (zh) * | 2012-08-17 | 2012-12-05 | 宁波市瑞通新材料科技有限公司 | 一种微弧氧化的表面处理方法及其制品 |
| CN103173838A (zh) * | 2013-04-11 | 2013-06-26 | 江西科技师范大学 | 镁合金微弧氧化电解液及微弧氧化方法 |
| CN103556204A (zh) * | 2013-11-04 | 2014-02-05 | 佳木斯大学 | 镁表面超声微弧氧化-hf-硅烷偶联剂多级复合生物活性涂层制备方法 |
| CN105063722A (zh) * | 2015-09-21 | 2015-11-18 | 四川理工学院 | 一种硅烷偶联剂抑弧的微弧氧化电解质溶液及微弧氧化膜制备方法 |
| CN105839163A (zh) * | 2016-05-24 | 2016-08-10 | 江苏理工学院 | 用于7075铝合金激光耦合微等离子体弧氧化的电解液 |
| CN106947991A (zh) * | 2017-03-09 | 2017-07-14 | 山东大学 | 一种铝合金表面耐磨耐蚀抗热震涂层的制备方法 |
| CN112981494A (zh) * | 2021-02-08 | 2021-06-18 | 深圳市钧诚精密制造有限公司 | 一种具有高吸光率的钛合金微弧氧化工艺 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2835851B1 (fr) * | 2002-02-13 | 2004-04-23 | Univ Paris Curie | Composition pour le traitement d'alliages de magnesium |
| CN100465354C (zh) * | 2004-12-20 | 2009-03-04 | 中国科学院金属研究所 | 一种耐蚀性镁合金微弧氧化电解液及其微弧氧化方法 |
| RU2285066C1 (ru) * | 2005-05-14 | 2006-10-10 | Анатолий Иванович Мамаев | Электролит для получения черного керамического покрытия на вентильных металлах и их сплавах, способ его получения и покрытие, полученное данным способом |
| CN101113529B (zh) * | 2007-08-24 | 2010-05-19 | 西安交通大学 | 一种镁基微弧氧化电解液及其微弧氧化方法 |
-
2009
- 2009-11-04 CN CN 200910229936 patent/CN101705513B/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102808210A (zh) * | 2012-08-17 | 2012-12-05 | 宁波市瑞通新材料科技有限公司 | 一种微弧氧化的表面处理方法及其制品 |
| CN102808210B (zh) * | 2012-08-17 | 2015-04-22 | 宁波市瑞通新材料科技有限公司 | 一种微弧氧化的表面处理方法及其制品 |
| CN103173838B (zh) * | 2013-04-11 | 2015-07-01 | 江西科技师范大学 | 镁合金微弧氧化电解液及微弧氧化方法 |
| CN103173838A (zh) * | 2013-04-11 | 2013-06-26 | 江西科技师范大学 | 镁合金微弧氧化电解液及微弧氧化方法 |
| CN103556204B (zh) * | 2013-11-04 | 2016-01-13 | 佳木斯大学 | 镁表面超声微弧氧化-hf-硅烷偶联剂多级复合生物活性涂层制备方法 |
| CN103556204A (zh) * | 2013-11-04 | 2014-02-05 | 佳木斯大学 | 镁表面超声微弧氧化-hf-硅烷偶联剂多级复合生物活性涂层制备方法 |
| CN105063722A (zh) * | 2015-09-21 | 2015-11-18 | 四川理工学院 | 一种硅烷偶联剂抑弧的微弧氧化电解质溶液及微弧氧化膜制备方法 |
| CN105063722B (zh) * | 2015-09-21 | 2017-08-25 | 四川理工学院 | 一种硅烷偶联剂抑弧的微弧氧化电解质溶液及微弧氧化膜制备方法 |
| CN105839163A (zh) * | 2016-05-24 | 2016-08-10 | 江苏理工学院 | 用于7075铝合金激光耦合微等离子体弧氧化的电解液 |
| CN105839163B (zh) * | 2016-05-24 | 2018-06-08 | 江苏理工学院 | 用于7075铝合金激光耦合微等离子体弧氧化的电解液 |
| CN106947991A (zh) * | 2017-03-09 | 2017-07-14 | 山东大学 | 一种铝合金表面耐磨耐蚀抗热震涂层的制备方法 |
| CN106947991B (zh) * | 2017-03-09 | 2019-02-12 | 山东大学 | 一种铝合金表面耐磨耐蚀抗热震涂层的制备方法 |
| CN112981494A (zh) * | 2021-02-08 | 2021-06-18 | 深圳市钧诚精密制造有限公司 | 一种具有高吸光率的钛合金微弧氧化工艺 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN101705513B (zh) | 2011-04-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101705513B (zh) | 一种镁合金微弧氧化复合添加剂 | |
| CN104233428B (zh) | 一种提高铝或铝合金材料表面阳极氧化膜耐碱性能的方法 | |
| CN101871119B (zh) | 一种镁合金表面微弧氧化/喷涂复合膜的制备方法 | |
| CN103360907B (zh) | 具有自修复能力的集输管线用有机涂层及其制备方法 | |
| CN103147109A (zh) | 一种铝合金微弧氧化膜层封闭方法 | |
| CN102677039B (zh) | 一种铝及铝合金表面硅烷稀土复合保护膜及其制备方法 | |
| CN102677038B (zh) | 镁合金表面原位生长Mg-Al水滑石膜的成膜溶液及其应用 | |
| CN106048593A (zh) | 镁合金表面功能化石墨烯涂层及其制备方法 | |
| CN111117309A (zh) | 一种纳米封闭剂及其制备方法 | |
| CN102703763B (zh) | 一种多元锌铝合金丝及其制造方法 | |
| CN104451634B (zh) | 铝及铝合金钝化液、制备方法及其使用方法 | |
| CN104278260B (zh) | 一种用于铝合金表面的硅烷化处理剂及其制备方法 | |
| CN106086988B (zh) | 一种激光熔覆封闭铝合金阳极氧化膜的方法 | |
| CN113122833B (zh) | 一种铝合金钝化方法 | |
| CN102703758B (zh) | 含有La和Nd的锌铝合金丝及其制造方法 | |
| CN102703777B (zh) | 含有Pr和Nd的锌铝合金丝及其制造方法 | |
| CN102268707B (zh) | 含金属锌的复合硅烷膜的制备方法及其用途 | |
| CN105256359A (zh) | 一种铜合金钝化液及钝化层制备方法 | |
| CN116515371B (zh) | 一种高性能水性无机富锌涂料及其制备方法和应用 | |
| CN102605405A (zh) | 一种提高铝及铝合金防护性能的阳极化方法 | |
| CN102703760B (zh) | 含有La,Ce,Pr和Nd的锌铝合金丝及其制造方法 | |
| JP5651912B2 (ja) | 樹脂被覆鋼材の製造方法 | |
| CN102703780B (zh) | 含有La,Ce和Nd的锌铝合金丝及其制造方法 | |
| CN102703759A (zh) | 含有La和Ce的锌铝合金丝及其制造方法 | |
| CN102703778B (zh) | 含有La和Pr的锌铝合金丝及其制造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C17 | Cessation of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20110420 Termination date: 20131104 |