CN105506534A - 一种镁合金表面具有导电性能的耐蚀铝涂层制备工艺 - Google Patents

一种镁合金表面具有导电性能的耐蚀铝涂层制备工艺 Download PDF

Info

Publication number
CN105506534A
CN105506534A CN201510992493.6A CN201510992493A CN105506534A CN 105506534 A CN105506534 A CN 105506534A CN 201510992493 A CN201510992493 A CN 201510992493A CN 105506534 A CN105506534 A CN 105506534A
Authority
CN
China
Prior art keywords
coating
aluminum
aluminum coating
alloy surface
preparation process
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
Application number
CN201510992493.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105506534B (zh
Inventor
张晓剑
王振轩
边燕飞
商雪
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
CETC 54 Research Institute
Original Assignee
CETC 54 Research Institute
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by CETC 54 Research Institute filed Critical CETC 54 Research Institute
Priority to CN201510992493.6A priority Critical patent/CN105506534B/zh
Publication of CN105506534A publication Critical patent/CN105506534A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105506534B publication Critical patent/CN105506534B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
    • C23C4/18—After-treatment

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Coating By Spraying Or Casting (AREA)

Abstract

本发明公开了一种镁合金表面具有导电性能的耐蚀铝涂层制备工艺。主要解决由于现有铝涂层喷涂制备技术涂层耐蚀能力较低的问题。本发明包括：镁合金表面进行喷砂处理，铝合金粉末的粒径在325～425μm，并保证优良的流动性，采用等离子喷涂的方式制备铝涂层，涂层厚度控制在0.05～0.3mm之间，孔隙率控制在3％以下；热处理前将铝涂层表面均匀涂抹含有助渗剂的铝胶体，在真空热处理时，控制工艺参数为：温度410～430℃，时间90～150min，基体和涂层之间形成了均匀连续的过渡层；涂层表面进行碱洗和酸洗，涂层表面化学氧化处理，其表面呈连续均匀的暗黄色。本发明在制得质量较高的铝涂层的基础上，对涂层进行了耐蚀性能改进措施，提高了整体镁合金铝涂层耐蚀性，并保证导电性能。

Description

一种镁合金表面具有导电性能的耐蚀铝涂层制备工艺
技术领域
本发明属于镁合金表面处理领域，更具体的是关于一种镁合金表面具有导电性能的耐蚀铝涂层制备工艺。
背景技术
随着电子产品小型化、轻量化的要求越来越高，特别是航空航天、国防等领域在使用镁合金需要其耐蚀和表面导电，由于镁合金化学活泼型极高，耐腐蚀性差，成为了镁合金大面积的应用的瓶颈，极大限制了镁合金的应用。因此，我们设计了表面涂层制备工艺，将镁合金表面喷涂铝涂层，并提高涂层和基体结合力，提升涂层耐蚀性，使镁合金表面具备防腐蚀能力和导电性能。
提高镁合金表面耐蚀能力得到了广泛的研究，目前镁合金主要的表面处理方法为微弧氧化、有机涂层的方法。微弧氧化是在表面制得氧化镁陶瓷相防护层，与有机涂层同样都为不导电防护层。金属镀(涂)层为一种较优的使镁合金表面同时具备防腐蚀能力和导电性能的方法。随着等离子喷涂技术的快速发展，其焰流温度高、射流速度快，能够制备高质量的涂层，采用这种方式制备铝合金涂层受工件形状影响性小，涂层与机体结合性高。涂层具有导电性能，并能进行一定的机械加工，不影响工件尺寸要求和后续防腐处理。该技术的发展为镁合金表面制备高质量可导电耐蚀涂层提供了有力的支撑。
然而，在现有的铝涂层喷涂制备工艺中，涂层和镁合金基体的结合力相对较低，具有一定耐蚀能力的铝合金涂层厚度也需要降低，同时，涂层的孔隙率也有待控制和降低，铝涂层表面的耐蚀能力也需要进一步提高，以提升镁合金涂层的耐蚀性。
发明内容
为解决上述现有铝涂层喷涂制备工艺的不足，本发明提供了一种镁合金表面具有导电性能的耐蚀铝涂层制备工艺，通过对铝涂层热处理和铝涂层表面处理，以提高整体镁合金铝涂层耐蚀性，并保证导电性能。
为实现上述目的，一种镁合金表面具有导电性能的耐蚀铝涂层制备工艺，其特征在于包括以下步骤：
步骤S1，将镁合金表面进行喷砂处理；
步骤S2，选取铝合金粉末，采用热喷涂的方式在喷砂处理后的镁合金表面制备铝涂层；
步骤S3，在铝涂层表面均匀涂覆铝胶体，之后放置在真空炉中进行热处理；
步骤S4，热处理之后，先对铝涂层进行清洗；
步骤S5，清洗之后，对铝涂层表面进行化学氧化处理；
完成镁合金表面具有导电性能的耐蚀铝涂层的制备。
优选地，步骤S2中的铝合金粉末的粒径在325～425μm。
优选地，步骤S2中铝涂层的厚度在0.05～0.3mm之间。
优选地，步骤S2中热喷涂为等离子喷涂，等离子喷涂涂层孔隙率控制在3％以下。
优选地，步骤S3中铝胶体为含有助渗剂的铝胶体。
优选地，步骤S3中，真空热处理的工艺参数为：温度410～430℃，时间90～150min。
优选地，步骤S4中的清洗具体为：先洗掉铝胶体的残余物，再进行碱洗和酸洗。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
(1)本发明在等离子喷涂制备耐蚀铝涂层的基础之上对涂层进行了耐蚀性能改进措施，提高了涂层和镁合金基体的结合力和铝涂层表面的耐蚀能力，有效降低了铝涂层厚度，有效地保证了铝涂层的导电性能，提升在镁合金表面制备铝涂层的耐蚀能力。
(2)本发明采取的耐蚀性能改进措施包括：在使用等离子喷涂的方式制得耐蚀铝涂层之后，将工件表面均匀涂抹含有助渗剂的铝胶体，进行热处理，制得涂层和基体间的过渡层，提高其结合力，同时通过热处理降低涂层孔隙率，提升涂层质量；将铝涂层表面化学氧化处理，增强了涂层自身的耐蚀能力，同时又不影响涂层的导电性能。
附图说明
图1为本发明制备工艺的流程图。
具体实施方式
以下结合图1及其实施例对本发明作进一步说明。
本发明使用等离子喷涂工艺制备铝涂层，在制得质量较高的铝涂层的基础上，并对铝涂层进行了耐蚀性能改进措施，改进措施包括：对铝涂层热处理和对铝涂层表面化学氧化。该方法有效的提高了涂层和镁合金基体的结合力和铝涂层表面的耐蚀能力，有效降低了铝涂层厚度，有效地保证了铝涂层的导电性能，提升在镁合金表面制备铝涂层的耐蚀能力。实施例如下：
一种镁合金表面具有导电性能的耐蚀铝涂层制备工艺，其特征在于包括以下步骤：
步骤S1，将镁合金表面进行喷砂处理。
步骤S2，选取铝合金粉末，采用等离子喷涂的方式在喷砂处理后的镁合金表面制备铝涂层；由于涂层耐蚀性能的改进和提升都是在铝涂层质量优良的情况下进行，故喷涂所需的原材料铝粉末要确保粒径范围和优良的流动性，同时控制涂层的孔隙率和厚度均匀性。以期在耐蚀性能改进时，对涂层有较好的耐蚀能力保证。
实施例中，步骤S2中的铝合金粉末的粒径在325～425μm，铝涂层的厚度在0.05～0.3mm之间。
实施例中，步骤S2中热喷涂为等离子喷涂，等离子喷涂涂层孔隙率控制在3％以下。
步骤S3，在铝涂层表面均匀涂覆铝胶体，之后放置在真空炉中进行热处理；在铝涂层表面均匀涂抹含有助渗剂的铝胶体，是为了保证有效的降低铝涂层孔隙率，同时促进铝涂层和镁基体中间过渡层的快速形成。在真空炉中热处理后，应保证中间过渡层的连续和均匀性，以得到和基体具有良好结合力的铝涂层。
实施例中，步骤S3中铝胶体为含有助渗剂的铝胶体。真空热处理的工艺参数为：温度410～430℃，时间90～150min。
实施例中，步骤S3中热处理后，基体和涂层之间形成了均匀连续的过渡层。
步骤S4，热处理之后，先对铝涂层进行清洗。
实施例中，步骤S4中的清洗具体为：先洗掉铝胶体的残余物，再进行碱洗和酸洗。
实施例中，步骤S4中需控制清洗时间和温度。
步骤S5，清洗之后，对铝涂层表面进行化学氧化处理。
实施例中，步骤S5中涂层表面化学氧化处理后，表面呈连续均匀的暗黄色，为完整氧化膜。
完成镁合金表面具有导电性能的耐蚀铝涂层的制备。
以下将在上述实施例的基础上，结合附图给出本发明的最优实施例：镁合金表面具有导电性能的耐蚀铝涂层制备工艺。
步骤S1，将镁合金表面喷砂处理，喷晒后表面色泽均匀。
步骤S2，选取粒径在375μm左右，并流动性较好的铝合金粉末作为喷涂粉末。在镁合金表面等离子喷涂制备铝涂层，涂层孔隙率控制在2％左右，涂层厚度为0.2mm，并厚度差值在0.02mm以内。
步骤S3，铝涂层表面均匀涂抹含有聚乙二醇作为助渗剂的铝胶体。在真空炉中进行热处理，参数为：温度420℃，时间120min。处理完成后使用聚乙二醇对涂层清洗。
步骤S4，进行碱洗和酸洗。碱洗为：置入浓度50g/L、温度55℃的氢氧化钠溶液中，时间为30s；酸洗为：浸入浓度为500mL/L的硝酸溶液中，时间为5s。
步骤S5，铝涂层表面化学氧化。置入氧化配方溶液中，温度为40℃，时间为25s。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、方案和优点进行了详细说明，本领域普通技术人员可以理解：以上仅是本发明的一个最佳实例，用以说明本发明的技术方案，而不构成对本发明的任何限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明。本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明权利要求所限定的范围。

Claims (7)

1.一种镁合金表面具有导电性能的耐蚀铝涂层制备工艺，其特征在于包括以下步骤：
步骤S1，将镁合金表面进行喷砂处理；
步骤S2，选取铝合金粉末，采用热喷涂的方式在喷砂处理后的镁合金表面制备铝涂层；
步骤S3，在铝涂层表面均匀涂覆铝胶体，之后放置在真空炉中进行热处理；
步骤S4，热处理之后，先对铝涂层进行清洗；
步骤S5，清洗之后，对铝涂层表面进行化学氧化处理；
完成镁合金表面具有导电性能的耐蚀铝涂层的制备。
2.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于：步骤S2中的铝合金粉末的粒径在325～425μm。
3.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于：步骤S2中铝涂层的厚度在0.05～0.3mm之间。
4.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于：步骤S2中热喷涂为等离子喷涂，等离子喷涂涂层孔隙率控制在3％以下。
5.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于：步骤S3中铝胶体为含有助渗剂的铝胶体。
6.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于：步骤S3中，真空热处理的工艺参数为：温度410～430℃，时间90～150min。
7.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于：步骤S4中的清洗具体为：先洗掉铝胶体的残余物，再进行碱洗和酸洗。
CN201510992493.6A 2015-12-25 2015-12-25 一种镁合金表面具有导电性能的耐蚀铝涂层制备工艺 Active CN105506534B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510992493.6A CN105506534B (zh) 2015-12-25 2015-12-25 一种镁合金表面具有导电性能的耐蚀铝涂层制备工艺

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510992493.6A CN105506534B (zh) 2015-12-25 2015-12-25 一种镁合金表面具有导电性能的耐蚀铝涂层制备工艺

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105506534A true CN105506534A (zh) 2016-04-20
CN105506534B CN105506534B (zh) 2018-09-14

Family

ID=55714824

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510992493.6A Active CN105506534B (zh) 2015-12-25 2015-12-25 一种镁合金表面具有导电性能的耐蚀铝涂层制备工艺

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105506534B (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106216213A (zh) * 2016-07-27 2016-12-14 王虹 增强不锈钢的抗菌性的方法
CN106216212A (zh) * 2016-07-27 2016-12-14 王虹 抗菌不锈钢的制备工艺
CN112663008A (zh) * 2020-11-30 2021-04-16 江苏理工学院 一种利用射频磁控制备镁铝复合板的方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001172795A (ja) * 1999-12-14 2001-06-26 Ulvac Kyushu Corp アルミニウム複合品及びアルミニウム複合品の表面処理方法
CN1563473A (zh) * 2004-04-15 2005-01-12 兰州理工大学 用于镁合金工件表面处理的方法
CN1931795A (zh) * 2006-09-07 2007-03-21 武汉理工大学 一种封孔防潮防腐复合涂层材料及其制备
CN101831652A (zh) * 2009-03-11 2010-09-15 中国科学院金属研究所 在镁合金表面制备Al-Al2O3复合涂层的方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001172795A (ja) * 1999-12-14 2001-06-26 Ulvac Kyushu Corp アルミニウム複合品及びアルミニウム複合品の表面処理方法
CN1563473A (zh) * 2004-04-15 2005-01-12 兰州理工大学 用于镁合金工件表面处理的方法
CN1931795A (zh) * 2006-09-07 2007-03-21 武汉理工大学 一种封孔防潮防腐复合涂层材料及其制备
CN101831652A (zh) * 2009-03-11 2010-09-15 中国科学院金属研究所 在镁合金表面制备Al-Al2O3复合涂层的方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
宋信强等: ""低温超音速火焰喷涂铝-微弧氧化复合膜的制备与性能研究"", 《表面技术》 *
黎樵燊等: "《金属表面热喷涂技术》", 28 April 2009, 化学工业出版社 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106216213A (zh) * 2016-07-27 2016-12-14 王虹 增强不锈钢的抗菌性的方法
CN106216212A (zh) * 2016-07-27 2016-12-14 王虹 抗菌不锈钢的制备工艺
CN112663008A (zh) * 2020-11-30 2021-04-16 江苏理工学院 一种利用射频磁控制备镁铝复合板的方法
CN112663008B (zh) * 2020-11-30 2022-12-23 江苏理工学院 一种利用射频磁控制备镁铝复合板的方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN105506534B (zh) 2018-09-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112342591B (zh) 镁合金表面微弧氧化用电解质溶液及黑色涂层的制备方法
WO2011038406A3 (en) Highly electrically conductive surfaces for electrochemical applications and methods to produce same
CN104746072B (zh) 一种镁合金微弧离子镀表面处理方法
CN104973662B (zh) 船舶生活污水处理用氧化物阳极及其制备方法
CN105506534A (zh) 一种镁合金表面具有导电性能的耐蚀铝涂层制备工艺
CN107904647A (zh) 一种镁合金表面微弧氧化陶瓷层封孔剂及封孔方法
CN106048502B (zh) 纳米yag涂层、其制备方法及应用
CN102817063A (zh) 镁锂合金表面浅绿色超疏水耐腐蚀膜层的制备方法
KR101419276B1 (ko) 플라즈마 전해 산화에 의한 코팅 형성 방법
CN103614762A (zh) 一种镁合金微弧氧化黄色陶瓷膜的制备方法
CN107675170A (zh) 一种海洋平台钢表面激光熔覆‑微弧氧化涂层的制备方法
CN104109406A (zh) 一种可粘附高温钢坯的水基防护涂料及其制备方法
CN106591820A (zh) 一种ic装备关键零部件用高纯氧化钇涂层的制备方法
CN103469280B (zh) 镁合金微弧氧化电解液及利用该电解液对镁合金表面黑色陶瓷化处理的工艺
CN103296283A (zh) 一种表面包覆有Ti4O7膜的钛板及其制成的双极性铅酸电池的基板
CN109183115A (zh) 一种表面覆有超硬微弧氧化陶瓷膜的铝合金的制备方法
CN103848428A (zh) 二氧化硅溶胶，应用该二氧化硅溶胶对金属基体进行表面处理的方法及其制品
CN101376989A (zh) 微弧氧化金属表面制备图案的方法
CN102345126B (zh) 金属工件的表面处理方法
CN104018108A (zh) 一种海洋平台用钢表面改性处理的方法
KR102387759B1 (ko) 플렉시블 디바이스용 기판
CN103570028A (zh) 二氧化硅溶胶，应用该二氧化硅溶胶对金属基体进行表面处理的方法及制品
CN105779959B (zh) 一种铝合金表面改性方法
CN105734475A (zh) 一种用于镀锌工艺的中溶剂助镀方法
CN104267452A (zh) 一种复合有基于锡膜镜面膜层的反射镜及制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant