[发明专利]一种铜合金表面保护膜的制备方法

说明书

技术领域

一种铜合金表面保护膜的制备方法，涉及一种铜合金表面处理，特别是在铜合金表面进行微弧氧化和基于微弧氧化法的复合表面处理方法。

背景技术

铜合金具有许多可贵的物理化学特性，例如其热导率和电导率都很高，化学稳定性强，抗张强度大，易熔接，抗蚀性好、塑性和延展性能优异。其作为重要的基础材料和功能材料，在国民经济发展中得到了广泛的应用，在我国是用量仅次于铝合金的第二大消费有色金属。但铜合金抗腐蚀性能，尤其是在碱性条件或者高温高氧环境中的抗腐蚀性能较差，且硬度一般，抗磨损性能较差，使其在较恶劣的环境中会迅速失效。再加上铜合金价格较高，进一步提高其性能，对其进行保护就显得更加必要。

事实证明，防止金属材料腐蚀、磨损最有效、最简便的方法是对其进行表面处理。目前国内外对铜合金的表面处理做了大量的工作。如专利CA1075570A1，利用含有甲基环己醇或者环己醇的过氧化氢酸性溶液对铜合金进行表面处理，获得一层钝化膜。专利US4049481A，首先利用电沉积法在铜合金表面沉积一层二元锌锡合金，之后再对铜合金进行热处理，使镀层与铜合金之间形成过渡层以提高镀层结合性能。而专利CN1431335，在温度得到控制的铜或铜合金基体表面预处理、喷涂结合底层，然后再在其上喷涂镍基自熔合金涂层，得到本发明所述的双层复合结构涂层。专利CN1560319，发明了一种铜或铜合金零件的表面渗硫渗剂及其工艺，将渗剂粉末烘干、脱水、混合后与铜或铜合金零件装入渗箱，在渗箱中经过热处理得到渗层。专利CN1920090，在铜或铜合金表面进行电火花沉积处理的方法，采用相应的电极进行沉积处理，在惰性气体保护下，使用电火花设备进行沉积处理。但这些表面保护膜或者与基底结合力较弱，膜层较薄，保护能力有限；或者制备过程中需要高温加热，会不同程度破坏铜合金本身的力学性能；或者设备昂贵，工艺复杂无法实现规模化生产。

微弧氧化(MAO)技术，是在普通阳极氧化的基础上发展起来的一种表面处理技术。应用该技术可以在Al、Mg、Ti等金属表面原位生长一层陶瓷薄膜。通过对工艺过程进行控制，可以使生成的陶瓷膜具有优异的耐磨和耐蚀性能，较高的硬度和绝缘电阻。与其它同类技术相比，膜层的综合性能有较大提高，且工艺简单，易操作，处理效率高。但是该技术的研究主要集中在轻金属领域，不经过其他表面处理方法的辅助，直接对铜合金进行微弧氧化的处理方法在国内外文献中尚未见报道。同时，微弧氧化膜作为一种多孔状陶瓷膜层，由于其多孔的形貌，也会降低其对基底材料的保护能力。

发明内容

本发明的目的就是针对上述已有技术存在的不足，提供一种能有效解决目前铜合金表面处理方法或者膜层保护能力不足，或者设备昂贵工艺复杂的缺陷，工艺简单，原材料成本低廉，且膜层较厚与基地结合紧密的铜合金表面保护膜的制备方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

一种铜合金表面保护膜的制备方法，其特征在于其制备过程是将铜合金作为阳极，在电解液中进行微弧氧化处理，在铜合金表面形成一层氧化物保护膜。

本发明的一种铜合金表面保护膜的制备方法，其特征在于所述的微弧氧化处理过程的基础电解液为磷酸体系，电解液中含Na₃PO₄ 8-12g/L ，NaH₂PO₄ 1-5g/L。

本发明的一种铜合金表面保护膜的制备方法，其特征在于所述的微弧氧化处理过程的基础电解液为铝酸体系，电解液中含Na₂AlO₂ 8-12g/L 和，NaH₂PO₄ 1-5g/L。

本发明的一种铜合金表面保护膜的制备方法，其特征在于所述的微弧氧化处理过程的基础电解液为硅酸盐体系，电解液中含Na₂SiO₃ 8-12g/L ， NaH₂PO₄ 1-5g/L。

本发明的一种铜合金表面保护膜的制备方法，其特征在于所述的微弧氧化处理过程的基础电解液为硼酸体系，电解液中含Na₂B₄O₇ 8-12g/L ， NaH₂PO₄ 1-5g/L。