[发明专利]一种环保型镁合金阳极氧化电解液及镁合金阳极氧化方法

说明书

本发明提供一种环保型镁合金阳极氧化电解液及其应用于镁合金阳极氧化的方法。其中环保型镁合金阳极氧化电解液包括去离子水，以及根据去离子水的体积添加至去离子水中的如下组分：氢氧化钠5‑80g/L；碳酸钠1‑50g/L；硅酸钠5‑80g/L；四硼酸钠10‑70g/L；碳化钨0.3‑15g/L；碳化硅0.1‑5g/L。本发明提供环保型镁合金阳极氧化电解液进行将其应用于镁合金的阳极氧化，电解液不含有Cr，P和F等有害元素，在对镁合金表面进行氧化的过程中不会造成环境污染，满足环保要求，且在镁合金表面生成光滑、均匀、耐腐蚀性好的氧化层。

技术领域

本发明涉及电解液技术领域，具体地说，涉及一种环保型镁合金阳极氧化电解液及其应用于镁合金阳极氧化的方法。

背景技术

镁合金是以镁为基础加入其他元素组成的合金。其特点是：密度小(1.8g/cm³镁合金左右)，强度高，弹性模量大，散热好，消震性好，承受冲击载荷能力比铝合金大，耐有机物和碱的腐蚀性能好。主要合金元素有铝、锌、锰、铈、钍以及少量锆或镉等。目前使用最广的是镁铝合金，其次是镁锰合金和镁锌锆合金。主要用于航空、航天、运输、化工、火箭等工业部门。在实用金属中是最轻的金属，镁的比重大约是铝的2/3，是铁的1/4。它是实用金属中的最轻的金属，高强度、高刚性。

镁合金被誉为“21世纪的绿色工程材料”。然而，较之钢铁、铜合金、铝合金等传统金属，目前镁的使用量相对较小。但是镁合金的化学性质较为活泼，标准平衡电位很负(-2.36V)，由此带来的腐蚀问题成为制约镁合金广泛应用的主要瓶颈。

目前，工业生产中所用镁合金表面处理的电解质溶液中大都含有Cr，P和F等有害元素，对环境污染严重，废液的处理成本高，不符合可持续发展的要求。因此，无Cr，P和F等有害元素的环保型电解液及其工艺成为现今镁合金阳极氧化研究的重点。

环保型电解液主要以碱性电解液为基础开发镁合金阳极氧化电解液体系，主要有NaOH-Na₂SiO₃、NaOH-Na₂SiO₃-NaAlO₂、NaOH-Al(OH)₃-Na₂SiO₃、NaOH-Na₂SiO₃-Na₂B₄O₇等电解液体系，但是，由环保型电解液体系及其应用方法，存在电极液体系不稳定，制备的氧化膜表面粗糙度大，微孔分布不均、孔径较大，导致耐蚀性能较差，并且附着力不强，成膜不均匀，易产生裂纹，并且处理电压不易控制、易产生局部烧蚀等问题。

总之，现有技术中对于镁合金进行阳极氧化的电解液存在污染环境、导致耐蚀性差、附着力不强，成膜不均匀等问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供环保型镁合金阳极氧化电解液及其应用于镁合金阳极氧化的方法，要解决的技术问题在于克服现有技术中对于镁合金进行阳极氧化的电解液存在污染环境、耐蚀性差，且附着力不强，成膜不均匀等缺陷。

为解决上述问题，本发明提供一种环保型镁合金阳极氧化电解液，包括去离子水，以及根据去离子水的体积添加至去离子水中的如下组分：

氢氧化钠 5-80g/L；

碳酸钠 1-50g/L；

硅酸钠 5-80g/L；

四硼酸钠 10-70g/L；

碳化钨 0.3-15g/L；

碳化硅 0.1-5g/L。

优选地，所述环保型镁合金阳极氧化电解液中的氢氧化钠的加入量为9-65g/L。