CN113930828A - 镁铝复合材料及其制备方法和金属制品 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种镁铝复合材料及其制备方法。该镁铝复合材料的制备方法中,在基材的含镁金属层对应的表面依次形成任何颜色的微弧氧化层和透明或任何颜色的电泳漆层,基材的含铝金属层对应的表面不含有微弧氧化层和电泳漆层,得到含铝部分复材;以含铝部分复材的含铝金属部分为阳极进行阳极电染处理,以在含铝部分复材的含铝金属层对应的表面形成电染色层,得到镁铝复合材料;其中,阳极电染处理采用酸性电解液。该制备方法能避免镁铝复合材料的含镁部分被腐蚀,基材中含铝金属部位的表面能被有效电染上各种颜色,制得含铝部位具有细腻电染色层装饰的镁铝复合材料。
Description
技术领域
本发明涉及复合材料制备技术领域,特别是涉及一种镁铝复合材料及其制备方法和和金属制品。
背景技术
如今,能源问题日益严峻,采用轻质结构材料来减重已经成为电子、汽车、国防、航空航天工业的一个重要手段,铝镁复合材料逐渐替代传统的铝合金材料。一方面,镁作为比铝更轻质的金属结构材料,具有低密度、高比强度以及优异的高应变率吸能特性,与铝复合后得到的镁铝复合材料更轻质;另一方面,镁铝复合材料具有防电磁脉冲或其他电磁信号攻击的特殊功能,在电子产品、军工产品、航天产品、交通等领域具有广泛的应用。
传统的镁铝复合材料的制备方法主要为压铸或非压铸法,具体为:通过在含镁金属件/压铸件的基础上压铸含铝材料形成镁铝复合基材,或在含铝金属件/压铸件的基础上压铸含镁材料形成镁铝复合基材,或者通过叠加或挤压含铝板材和含镁板材形成美铝复合基材,形成的镁铝复合基材包括层叠设置含镁金属层和含铝金属层;然后对美铝复合基材进行表面电染处理染色装饰,得到电染各种颜色镁铝复合材料。然而,含镁金属极易被酸腐蚀,含铝金属极易被碱腐蚀,而阳极电染等传统的染色工艺均需要采用强酸氧化和酸性染色液上色,在对镁铝复合基材进行氧化和染色上色时,含镁金属层容易腐蚀,从而导致制得的镁铝复合材料电染各种颜色不合格。
因此,现有技术仍有待改进。
发明内容
基于此,本发明提供了一种镁铝复合材料及其制备方法和金属制品,该镁铝复合材料的制备方法采用阳极电染进行染色,能避免镁铝复合材料被腐蚀,制得具有各种颜色装饰的镁铝复合材料。
本发明的技术方案如下。
本发明的一方面提供了一种镁铝复合材料的制备方法,包括如下步骤:
提供基材,所述基材包括层叠设置的含镁金属层和含铝金属层;
在所述基材的所述含镁金属层对应的表面依次形成任何颜色的微弧氧化层和透明或任何颜色的电泳漆层,所述基材的所述含铝金属层对应的表面不含有微弧氧化层和电泳漆层,得到含铝部分复材;
微弧氧化层简称MAO层,电泳漆层简称电泳漆层ED层;通过调节微弧氧化层和电泳漆层所采用的原料种类可以形成透明或任何颜色的微弧氧化层和电泳漆层。
本专利的例子,采用白色微弧氧化层和黑色电泳漆层。
以所述含铝部分复材的含铝金属部分为阳极进行阳极电染处理,以在所述含铝部分复材的所述含铝金属层对应的表面形成电染色层,得到镁铝复合材料;
其中,所述阳极电染处理采用酸性电解液。
在其中一些实施例中,所述微弧氧化层的厚度为5μm~30μm;及
所述电泳漆层的厚度为10μm~50μm。
在其中一些实施例中,所述酸性电解液的pH值为0~1;所述阳极电染处理采用的染色液为酸性或中性。
在其中一些实施例中,形成所述微弧氧化层的步骤采用微弧氧化法进行,所述微弧氧化法的工艺参数为:温度10℃~30℃,恒压模式210V~450V,频率100HZ~900HZ,占空比5%~30%,处理时间2分钟~20分钟;
或恒流模式0.3A/平方分米~5A/平方分米,频率100HZ~900HZ,占空比5%~30%,处理时间2~20分钟;
所述微弧氧化法采用的微弧氧化液体为碱性或中性或酸性。
在其中一些实施例中,形成所述电泳漆层的步骤采用电泳法进行,所述电泳法的工艺参数为:温度15℃~30℃,处理时间20秒~300秒;
所述电泳法采用的电泳漆液为酸性或中性。
在其中一些实施例中,在形成所述微弧氧化层的步骤之后,且在形成所述电泳漆层的步骤之前,还包括采用活性酸对所述微弧氧化层进行活化的步骤;所述活性酸选自1wt%~20wt%苹果酸、1wt%~20wt%稀硫酸、含1wt%~20wt%氟的酸及其酸式盐中的至少一种;
在所述阳极电染处理的步骤之后,还包括对对所述电染色层进行封孔处理的步骤,所述封孔处理的步骤采用的封孔液为中性或酸性。
在其中一些实施例中,所述得到含铝部分复材的步骤包括如下步骤:
在所述基材的两个表面依次形成微弧氧化层和电泳漆层,然后去除所述基材中的所述含铝金属层对应的表面上的微弧氧化层和电泳漆层,而所述含镁金属层对应的表面保留所述微弧氧化层和所述电泳漆层。
在其中一些实施例中,所述去除微弧氧化层和电泳漆层的步骤采用CNC或镭射或刻蚀或打磨或切削或冲击的方法进行。
本发明的另一方面,提供一种镁铝复合材料,所述镁铝复合材料采用如上所述的镁铝复合材料的制备方法制得的。
本发明还提供一种金属制品,所述金属制品采用如上所述的镁铝复合材料制得。
上述镁铝复合材料的制备方法中,先在基材的含镁金属层对应的表面依次形成微弧氧化层和电泳漆层,基材的含铝金属层对应的表面不含有微弧氧化层和电泳漆层,得到含铝部分复材,再以含铝部分复材的含铝金属部分为阳极进行阳极电染处理,以在含铝部分复材的含铝金属层对应的表面形成电染色层,得到镁铝复合材料。其中,微弧氧化层作为骨架,结合电泳漆层,构成致密的保护层,称为“CNI-M处理”致密保护膜层,该“CNI-M处理”致密保护膜层能耐酸耐碱。如此,能将含镁金属层的表面保护起来;进一步地,以含铝部分复材的含铝金属部分为阳极进行阳极电染处理,阳极电染处理中采用的电解液为酸性电解液,如此能对含铝金属层的表面进行阳极氧化和有效染色,而“CNI-M处理”致密保护膜层确保了含镁金属层不被腐蚀。如此,在避免镁铝复合材料中的含镁金属部位被腐蚀的同时,含铝金属部位的表面能被电染上各种颜色,制得具有细腻颜色层装饰作用的镁铝复合材料。
附图说明
图1为实施例1中,表面形成微弧氧化层(简写MAO层)的打底层基材的照片;
图2为实施例1,在微弧氧化层上再形成电泳漆ED(即MAO层+电泳漆层),形成“CNI-M处理”致密保护膜层的照片;
图3为实施例1,制得的含铝部分复材中铝金属对应的表面的照片:含铝面去除CNI-M致密保护层,背面含镁面保留CNI-M致密保护层;
图4为实施例1,制得的镁铝复合材料中铝金属层对应的具有色层装饰的表面的照片:铝金属层对应的具有红色的电染色层装饰,背面含镁还是黑色CNI-M致密保护层,表面保持完整没有腐蚀烂掉;
图5为对比例1中,表面形成电泳漆层ED的基材的照片,无微弧氧化层MAO层打底保护;
图6为对比例1中,制得的镁铝复合材料中铝金属层对应的具有色层装饰的表面的照片:含铝金属对应面局部去除电泳漆,电染红色;
图7为对比例1中,制得的镁铝复合材料中镁金属层对应的没有色层装饰的表面的照片,电染后,含镁金属层的局部被腐蚀烂掉,影响尺寸和外观;
图8为对比例2中,表面只形成微弧氧化层MAO的基材的照片,无电泳漆层ED保护;
图9为对比例2中,制得的镁铝复合材料中铝金属层对应的具有色层装饰的表面的照片,含铝金属对应表面去除微弧氧化层MAO后电染上了红色;
图10为对比例1中,制得的镁铝复合材料中镁金属层对应的没有色层装饰的表面的照片,电染后的含镁金属层被严重腐蚀。
具体实施方式
为了便于理解本发明,下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是,本发明可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
阳极电染等传统的染色工艺均需要采用强酸和酸性染色液上色,没有干扰色、得到观感细腻的各种色层。然而,含镁金属极易被酸腐蚀,含铝金属极易被碱腐蚀,而阳极电染等传统的染色工艺均需要采用酸性颜色液体上色,在对镁铝复合基材进行上色时,没有“CNI-M处理”致密保护膜层,含镁金属层容易腐蚀,从而容易导致制得的镁铝复合材料电染不合格。
技术人员尝试过采用阳极电染对含铝金属-含镁金属的复合材料进行染色,此前采用树脂层作遮蔽保护层,以避免腐蚀。然而,本发明的技术人员在实验过程中发现:采用树脂层作遮蔽保护层的方法,保护虽完整,但在耐强酸和耐酸性染色性能较低,镁合金会被局部破损和腐蚀。基于此,本发明的技术人员经过大量的实验探究后,创造性地提出依次形成微弧氧化层和电泳漆层,从而形成致密的能耐酸耐碱的保护层。经进一步实验后,获得了本申请中镁铝复合材料及其制备方法。
本发明一实施方式提供一种镁铝复合材料的制备方法,包括以下步骤S10、S20、S30和S40。
步骤S10、提供基材,所述镁铝复合基材包括层叠设置的含镁金属层和含铝金属层。
在其中一些实施例中,步骤S10中,上述基材采用压铸或非压铸法制备。
可理解,上述基材可以通过在含镁金属件或压铸件的基础上压铸含铝材料形成基材,也可以通过含在铝金属件/压铸件的基础上压铸含镁材料形成基材,或可以通过叠加或挤压含铝板材和含镁板材形成美铝复合基材、还可以通过注射成型的方式形成具有含镁金属层和含铝金属层的基材。
在其中一些实施例中,含镁金属层的材质可为镁金属或镁合金。例如,镁合金可为镁锂合金。
在其中一些实施例中,含铝金属层的材质可为铝金属或铝合金。
步骤S20~S30、在步骤S10提供的基材的含镁金属层对应的表面依次形成微弧氧化层和电泳漆层,基材的含铝金属层对应的表面不含有微弧氧化层和电泳漆层,得到含铝部分复材。
步骤S40、以步骤S30制得的含铝部分复材的含铝金属部分为阳极进行阳极电染处理,以在含铝部分复材的含铝金属层对应的表面形成电染色层,得到镁铝复合材料。
其中,阳极电染处理采用酸性电解液。
上述镁铝复合材料的制备方法中,微弧氧化层作为骨架,结合电泳漆层,构成致密的“CNI-M处理”致密保护膜层的,该保护层能耐酸耐碱。如此,能将含镁金属层保护起来;进一步地,以含铝部分复材的含铝金属部分为阳极进行阳极电染处理时,阳极电染处理中采用的电解液为酸性电解液,如此能对含铝金属层的表面进行有效的阳极氧化染色,而“CNI-M处理”致密保护膜层确保了含镁金属部位不被腐蚀。如此,在避免镁铝复合材料被腐蚀的同时,基材中的含铝金属部位的表面能被电染上各种颜色,制得具有细腻颜色层装饰作用的镁铝复合材料。
可理解,根据实际应用的需求,上述制备方法,S20~S30可选择性地在含镁金属层的表面依次形成微弧氧化层和电泳漆层,以此将不需要染色的表面保护起来,然后采用S40做阳极电染处理时,就会对没被保护的含铝金属部位的表面进行有效阳极氧化和染色,从而能通过阳极电染工艺对铝金属部位进行有效的电染,形成各种颜色的电染色层。
上述酸性电解液可以采用本领域中阳极电染工艺常用的酸性电解液电解液,例如硫酸电解液。
在其中一些实施例中,酸性电解液的pH值为0~1。
在其中一些实施例中,在步骤S40中的阳极电染处理包括如下步骤:上架-超声波除蜡-水洗-超声波除油-化抛-水洗-阳极氧化-水洗-染色-封孔-过90℃及以上纯水-烘烤。
具体地,在上述上架步骤中,夹住或挂住未被微弧氧化层和电泳漆层覆盖的含铝金属部位进行通电。
需要说明的是上述除蜡、水洗、除油、化抛、水洗、阳极氧化、水洗、染色、封孔、过90℃及以上纯水、烘烤的步骤中的工艺条件可以采用本领域还在常用的工艺条件。染色中采用的色粉可以根据实际需要选择。
在一具体示例中,上述除蜡、水洗的步骤在超声条件下进行。具体地,除蜡的工艺条件为:30ml/L~60ml/L中性或弱碱性除蜡水,于70℃~90℃下除蜡3~6分钟。
在一具体示例中,上述除油的工艺条件为:除油剂包括磷酸三钠10g/L~20g/L+硅酸钠20g/L~30g/L+碳酸钠10g/L~30g/L,溶剂为水;于50℃~70℃处理1分钟~5分钟。
在一具体示例中,上述化抛步骤采用的化抛液为质量比为2:1的浓磷酸和浓硫酸,于80℃-120℃下化抛处理5秒~60秒。
在一具体示例中,上述S40阳极氧化步骤采用的电解液包括:浓硫酸180g/L~220g/L;于15℃~25℃、电压10V、电流密度1A/dm2~2A/dm2下处理40分钟~70分钟。
在其中一些实施例中,阳极电染处理中的染色步骤采用的染色液为酸性或中性。
在一具体示例中,上述染色步骤采用的染色剂中包括色粉4g/L~6g/L,pH为5.5-5.7,于45℃~55℃下染色10分钟~60分钟。
上述色粉可以是各种颜色的色粉,可以在铝金属层对应的表面形成各种颜色的电染色层,具体可以根据实际应用选择。
在其中一些实施例中,上述封孔处理的步骤采用的封孔液为中性或酸性。
在一具体示例中,封孔的步骤中封孔剂包括:硫酸镍8g/L~12g/L或无镍封孔剂10g/L-15g/L,于80℃~95℃下处理10分钟~60分钟。
在一具体的示例中,上述烘烤步骤的条件为:于80℃~100℃烘烤10分钟~30分钟。
在其中一些实施例中,在阳极电染处理的步骤之后,还包括对被微弧氧化层和电泳漆层覆盖的部位上的微弧氧化层和电泳漆层去除的步骤。具体可采用CNC或镭射或刻蚀或打磨或切削或冲击等的方法去除。
在其中一些实施例中,上述微弧氧化层的厚度为5μm~30μm。
在其中一些实施例中,上述电泳漆层的厚度为10μm~50μm。
在其中一些实施例中,步骤S20中,形成微弧氧化层的步骤采用微弧氧化法进行,微弧氧化法的工艺参数为:温度10℃~30℃,恒压模式210V~450V,频率100HZ~900HZ,占空比5%~30%,处理时间5分钟~20分钟。
或者采用恒流模式,0.3-5A/平方分米,频率100-900HZ,占空比5%-30%,处理时间2-20分钟。
进一步地,微弧氧化法采用的微弧氧化液体可以是本领域常用的电解液。进一步地,电解液的组分不同,形成的微弧氧化层会呈现不同的颜色。
在其中一些实施例中,微弧氧化法采用的微弧氧化液为碱性或中性或酸性,可以任何颜色。例如,白色。
微弧氧化层简称MAO层,电泳漆层简称电泳漆层ED层;通过调节微弧氧化层和电泳漆层所采用的原料种类可以形成透明或任何颜色的微弧氧化层和电泳漆层。在一具体示例中,微弧氧化液包括硅酸钠5g/L~15g/L,氢氧化钠5g/L~15g/L和氟化钠5g/L~10g/L,形成的微弧氧化层呈白色。
在一具体的示例中,上述微弧氧化法采用的机器型号为OD-WH100A,MAO,单极输出全逆变直流脉冲电源。
在其中一些实施例中,步骤S20中,形成电泳漆层的步骤采用电泳法进行,电泳法的工艺参数为:温度15℃~30℃,处理时间20秒~300秒。
在其中一些实施例中,步骤S20中,在形成微弧氧化层的步骤之后,且S30在形成电泳漆层的步骤之前,还包括采用活性酸对所述微弧氧化层进行活化的步骤;活性酸选自1wt%~20wt%苹果酸、1wt%~20wt%稀硫酸、含1wt%~20wt%氟的酸及其酸式盐中的至少一种。
需要说明的是,上述电泳漆层的材质可以采用本领域常用的电泳漆,包括但不限于:环氧电泳漆、丙烯酸电泳漆和,或,聚氨酯电泳漆。
本发明一实施方式提供一种,步骤S30中,形成电泳漆层的步骤具体包括:上架-超声波脱脂-水洗-超声波水洗-稀硫酸中和-水洗-活化-水洗-电泳漆-喷淋-水洗-切水-烘烤-下架。
在一具体示例中,上述超声波脱脂采用20g/L~60g/L除油粉溶液,于70+/-10℃,下处理50秒~150秒。
在一具体示例中,稀硫酸中和步骤采用10g/L~40g/L无机酸液,20+/-10℃下处理20秒~90秒。
在一具体示例中,上述活化步骤采用1wt%~20wt%活性酸液,20+/-10℃下处理10秒~90秒。
在其中一些实施例中,上述电泳法采用的电泳漆液为酸性或中性。
电泳漆可以任何颜色或透明,在一具体示例中,上述黑色电泳漆采用固体含量20wt%+/-5wt%的型号CR935和10g/L~30g/L的型号CP639,于25+/-2℃下电泳60秒~90秒。
在一具体示例中,上述切水的步骤采用0.1wt%的切水剂型号SS-3,20+/-10℃处理5秒~15秒。
在一具体示例中,上述烘烤的步骤于170+/-5℃下处理30+/-5分钟。
在其中一些实施例中,步骤S20和S30中,得到含铝部分复材的步骤包括如下步骤S31。
步骤S31、在基材的两个表面依次形成微弧氧化层和电泳漆层,然后去除基材中的含铝金属层对应的表面上的微弧氧化层和电泳漆层,而含镁金属层对应的表面保留微弧氧化层和所述电泳漆层。
换言之,先将基材的含镁金属层对应的表面和含铝金属层对应的表面全部形成微弧氧化层和电泳漆层,然后将所需上色的部分对应的含铝金属层对应的表面的微弧氧化层和电泳漆层去除,如此,在含镁金属部位的表面形成了耐酸耐碱的“CNI-M处理”致密保护膜层,在后续的阳极电染过程中,能保护含镁金属层不被酸性电解液腐蚀。
在其中一些实施例中,去除微弧氧化层和电泳漆层的步骤采用CNC或镭射或刻蚀或打磨或切削或冲击的方法进行。
上述刻蚀包括化学刻蚀和物理打磨。物理打磨包括但不限于用砂带机或碟机或喷砂或喷珠或喷陶瓷等机械加工方法,磨去微弧氧化层和电泳漆层。化学刻蚀通过化学刻蚀液处理去除微弧氧化层和电泳漆层。
需要说明的是,上述电解液、酸液、刻蚀液等采用的溶剂可以是本领域中常用的溶剂,具体采用水作溶剂。
本发明的另一方面还提供了一种镁铝复合材料,该镁铝复合材料采用如上所述的镁铝复合材料的制备方法制得。
本发明的另一实施方式还提供一种金属制品,该金属制品采用如上所述的镁铝复合材料制得。
上述金属制品包括但不限于手机外观装饰件和内置件、耳机、电脑外观装饰件和内置件、可穿戴电子产品配件、手表的表壳、表带、制扣、游艇和船舰配件、高铁或火车配件、五金工具外壳和内置件、航空和军工武器,无人机观装饰件和内置件、汽车及自行车的观装饰件和内置件、高尔夫观装饰件和内置件、钓鱼渔具的观装饰件和内置件等。
下面将结合具体的实施例对本发明进行了说明,但本发明并不局限于下述实施例,应当理解,所附权利要求概括了本发明的范围,在本发明构思的引导下本领域的技术人员应意识到,对本发明的各实施例所进行的一定的改变,都将被本发明的权利要求书的精神和范围所覆盖。
具体实施例
以下为具体实施例。
实施例1
(1)步骤S10:提供镁铝复合基材,该镁铝复合基材包括层叠设置的镁金属层和铝金属层,换言之,镁铝复合基材的两个表面分别为镁金属层的表面和铝金属层的表面。
(2)步骤S20:先将镁铝复合基材的两个表面经除蜡处理,然后采用微弧氧化法在镁铝复合基材的两个表面分别形成微弧氧化层,微弧氧化法的工艺参数为:温度10℃~30℃,恒压模式210V~450V,频率100HZ~900HZ,占空比5%-30%,处理时间20分钟。其中,微弧氧化采用的电解液包括:硅酸钠5g/L~15g/L,氢氧化钠5g/L~15g/L和氟化钠5g/L~10g/L溶剂为水。形成的微弧氧化层为白色,厚度为5-30μm。然后在清水中清洗烘干。
图1为表面形成微弧氧化层的基材的照片,微弧氧化层为白色。
然后,步骤S30:将表面形成微弧氧化层的基材上架进行超声波脱脂,采用30g/L除油粉溶液,于70℃下处理150秒,然后水洗,再10g/L盐酸液,于20+/-10℃下处理20秒进行酸中和处理,再水洗,然后采用5wt%活性酸液,于20+/-10℃下活化处理60秒;再采用固体含量20wt%的型号CR935和10g/L的型号CP639作电泳漆,于25+/-2℃下电泳90秒,从而在两个表面的微弧氧化层上分别形成电泳漆层,继而通过喷淋水洗、切水处理后烘干,电泳漆层的厚度为10-50μm。如此,基材表面的微弧氧化层和电泳漆层构成了“CNI-M处理”致密保护膜层,图2为表面形成“CNI-M处理”致密保护膜层的基材的照片。
(3)步骤S31:将电泳处理后得到镁铝复合基材装上夹具,开动CNC机器,去除镁铝复合基材中铝金属层对应表面的微弧氧化层和电泳漆层,得到含铝部分复材。含铝部分复材中铝金属层对应的表面如图3所示,其表面去除了“CNI-M处理”致密保护膜层,露出铝金属。
(4)步骤S40:将上述含铝部分复材上架,夹住未被微弧氧化层和电泳漆层覆盖的铝金属部位;然后于30ml/L中性除蜡水中,于90℃下除蜡6分钟,再经水洗,再采用除油剂于50℃下除油处理3分钟,除油剂包括磷酸三钠10g/L+硅酸钠20g/L+碳酸钠30g/L,溶剂为水。然后采用由质量比为2:1的浓磷酸和浓硫酸组成的化抛液,于80℃-120℃下化抛处理30秒;水洗后采用电解液于15℃~25℃、电压10V、电流密度1A/dm2~2A/dm2下阳极氧化处理40-60分钟;其中电解液含有浓硫酸180g/L;阳极氧化完毕后水洗,再进行染色,染色剂中包括色粉4g/L,pH值为5.5,于45℃~55℃下染色15分钟;然后采用10g/L的无镍封孔剂,于80℃~95℃下封孔处理10分钟,然后于80℃~100℃烘烤30分钟,铝金属层对应的面成功染上色层,且镁金属层对应的面完好无损。镁铝复合材料中铝金属层对应的具有色层装饰的表面如图4所示,具有亮红色颜色装饰。
对比例1
(1)步骤S10:提供镁铝复合基材,该镁铝复合基材包括层叠设置的镁金属层和铝金属层。
(2)步骤S30:将镁铝复合基材上架进行超声波脱脂,采用30g/L除油粉溶液,于70℃下处理150秒,然后水洗,再10g/L盐酸液,于20+/-10℃下处理20秒进行酸中和处理,再水洗,然后采用5wt%活性酸液,于20+/-10℃下活化处理60秒;再采用固体含量20wt%的型号CR935和10g/L的型号CP639作电泳漆,于25+/-2℃下电泳90秒,从而在镁铝复合基材的表面形成电泳漆层,继而通过喷淋水洗、切水处理后烘干。图5为表面形成电泳漆层的基材的照片,无MAO层打底保护。
步骤S31:将电泳处理后得到镁铝复合基材把装上夹具,开动CNC机器,选择性去除镁铝复合基材中铝金属层部分对应的表面的电泳漆层,得到含铝部分复材。
(3)步骤S40:同实施例1步骤(4),制得镁铝复合材料。镁铝复合材料中具有色层装饰的表面如图6所示,无电泳漆层的铝金属部分对应的面成功染上色层,具有亮红色外观,但有电泳漆层保护的镁金属对应的表面局部被腐蚀损坏,镁铝复合材料中镁金属层对应的没有色层装饰的表面的照片如图7所示,能明显看到镁金属层局部被腐蚀。
对比例2
(1)步骤S10:提供镁铝复合基材,该镁铝复合基材包括层叠设置的镁金属层和铝金属层。
(2)步骤S20:先将镁铝复合基材的两个表面经除蜡处理,然后采用微弧氧化法在镁铝复合基材的两个表面分别形成微弧氧化层,微弧氧化法的工艺参数为:温度10℃~30℃,恒压模式210V~450V,频率100HZ~900HZ,占空比5%-30%,处理时间20分钟。其中,微弧氧化采用的电解液包括:硅酸钠5g/L~15g/L,氢氧化钠5g/L~15g/L和氟化钠5g/L~10g/L溶剂为水。形成的微弧氧化层为白色,厚度为5-30μm。然后在清水中清洗烘干。
图8为步骤S20中表面形成微弧氧化层的基材的照片,微弧氧化层为白色。
然后将S20中形成微弧氧化层的镁铝复合基材把装上夹具,开动CNC机器,选择性去除镁铝复合基材中铝金属层对应的表面的形成的微弧氧化MAO层,得到含铝部分复材。
(3)步骤S40:同实施例1步骤(4)。图9为制得的镁铝复合材料中铝金属层对应的具有色层装饰的表面的照片:含铝金属对应面去除微弧氧化层MAO后电染上了红色。
图10为制得的镁铝复合材料中镁金属层对应的没有色层装饰的表面的照片,在进行阳极氧化电染的过程中,含镁金属部位全部被严重腐蚀,都不存在了,只剩下含铝部位,严重影响外观和尺寸。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种镁铝复合材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
提供基材,所述基材包括层叠设置的含镁金属层和含铝金属层;
在所述基材的所述含镁金属层对应的表面依次形成任何颜色的微弧氧化层和透明或任何颜色的电泳漆层,所述基材的所述含铝金属层对应的表面不含有微弧氧化层和电泳漆层,得到含铝部分复材;
以所述含铝部分复材的含铝金属部分为阳极进行阳极电染处理,以在所述含铝部分复材的所述含铝金属层对应的表面形成电染色层,得到镁铝复合材料;
所述阳极电染处理采用酸性电解液。
2.如权利要求1所述的镁铝复合材料的制备方法,其特征在于,所述微弧氧化层的厚度为5μm~30μm;及
所述电泳漆层的厚度为10μm~50μm。
3.如权利要求1所述的镁铝复合材料的制备方法,其特征在于,所述酸性电解液的pH值为0~1;所述阳极电染处理采用的染色液为酸性或中性。
4.如权利要求1~3任一项所述的镁铝复合材料的制备方法,其特征在于,形成所述微弧氧化层的步骤采用微弧氧化法进行,所述微弧氧化法的工艺参数为:温度10℃~30℃,恒压模式210V~450V,频率100HZ~900HZ,占空比5%~30%,处理时间2分钟~20分钟;
或恒流模式0.3A/平方分米~5A/平方分米,频率100HZ~900HZ,占空比5%~30%,处理时间2分钟~20分钟;
所述微弧氧化法采用的微弧氧化液为碱性或中性或酸性。
5.如权利要求4所述的镁铝复合材料的制备方法,其特征在于,形成所述电泳漆层的步骤采用电泳法进行,所述电泳法的工艺参数为:温度15℃~30℃,处理时间20秒~300秒;
所述电泳法采用的电泳漆液为酸性或中性。
6.如权利要求5所述的镁铝复合材料的制备方法,其特征在于,在形成所述微弧氧化层的步骤之后,且在形成所述电泳漆层的步骤之前,还包括采用活性酸对所述微弧氧化层进行活化的步骤;所述活性酸选自1wt%~20wt%苹果酸、1wt%~20wt%稀硫酸、含1wt%~20wt%氟的酸及其酸式盐中的至少一种;
在所述阳极电染处理的步骤之后,还包括对对所述电染色层进行封孔处理的步骤,所述封孔处理的步骤采用的封孔液为中性或酸性。
7.如权利要求1~3及5~6任一项所述的镁铝复合材料的制备方法,其特征在于,所述得到含铝部分复材的步骤包括如下步骤:
先在所述基材的两个表面依次形成微弧氧化层和电泳漆层,然后去除所述镁铝复合基材中的所述含铝金属层对应的表面上的微弧氧化层和电泳漆层,而所述含镁金属层对应的表面保留所述微弧氧化层和所述电泳漆层。
8.如权利要求7所述的镁铝复合材料的制备方法,其特征在于,所述去除微弧氧化层和电泳漆层的步骤采用CNC或镭射或刻蚀或打磨或切削或冲击的方法进行。
9.一种镁铝复合材料,其特征在于,所述镁铝复合材料采用如权利要求1~8任一项所述的镁铝复合材料的制备方法制得的。
10.一种金属制品,其特征在于,所述金属制品采用权利要求9所述的镁铝复合材料制得。
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