[发明专利]一种镀锌的镁工件及其表面热浸镀的方法与应用

说明书

本发明公开了一种镀锌的镁工件及其表面热浸镀的方法与应用，属于镁合金表面处理技术领域。该镀锌的镁工件表面热浸镀的方法包括以下步骤：于镁工件的表面先镀镍或铜，再热浸镀锌。镁工件的材质为镁或镁合金。该方法通过在镁或镁合金表面化学处理预镀镍或铜保护层，可阻止热浸镀锌时基体与锌浴之间的剧烈反应，避免该过程镁工件很快溶解而无法在其表面获得镀锌层的问题。该方法获得的镀锌后的镁工件具有连续且均匀的镀锌层，大大提高了其耐蚀性、减磨性和耐磨性。将该镀锌后的镁工件可用于加工国防军工、交通车辆、3C产品或生物医用中的元器件制品。

技术领域

本发明涉及镁合金表面处理技术领域，具体而言，涉及一种镀锌的镁工件及其表面热浸镀的方法与应用。

背景技术

镁合金作为全球公认最具潜力的结构功能一体化的轻量化材料，具有质轻、比强度高、阻尼减振性能好、电磁屏蔽性能优异、资源丰富等优点。被誉为“21世纪的绿色工程材料”。基于镁合金这些突出特点，镁合金在航空航天、国防军工、交通车辆、3C产品和生物医用等领域有广泛的应用前景。镁合金的大规模推广应用，对缓解全球资源危机、能源危机和环境污染具有重要意义，已受到全球特别是欧美发达国家的高度关注。但镁及其合金活性高，耐蚀性差，即使在工业大气、海洋大气环境中都会产生严重的腐蚀，丧失其可用性，这样严重制约了镁合金在工业中的应用。解决镁合金应用中的瓶颈问题，就是要加大镁合金耐蚀性尤其是表面处理技术的研究。

目前主要的处理方法有：化学转化处理、阳极氧化、电化学镀、有机涂层、激光表面处理和离子注入等。以上方法很大程度上解决了镁合金的一些问题，但也存在一定的不足，如化学转化、阳极氧化并不能阻止镁的腐蚀；有机涂层钎焊性差，燃烧时放出有害气体；电化学镀镀液不稳定，镀层结合力差或者厚度薄；激光表面处理以及离子注入设备昂贵，目前正处于研究状态。

热浸镀锌工艺目前主要用于钢铁的保护，就目前而言，通常认为热浸镀锌工艺用于镁合金不可取。

鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的之一包括提供一种镁工件表面热浸镀锌的方法，该方法通过在镁或镁合金表面化学处理预镀镍或铜保护层，可阻止热浸镀锌时基体与锌浴之间的剧烈反应，避免该过程镁工件很快溶解而无法在其表面获得镀锌层的问题。

本发明的目的之二包括提供一种由上述镁工件表面热浸镀锌的方法得到的镀锌的镁工件，其具有连续且均匀的镀锌层，大大提高了其耐蚀性、减磨性和耐磨性。

本发明的目的之三包括提供一种上述镀锌的镁工件的应用，例如可用于加工国防军工、交通车辆、3C产品或生物医用中的元器件制品。

本申请可这样实现：

第一方面，本申请提供一种镁工件表面热浸镀锌的方法，包括以下步骤：于镁工件的表面先镀镍或铜，再热浸镀锌。镁工件的材质为镁或镁合金。

在可选的实施方式中，热浸镀锌后不进行热处理。

在可选的实施方式中，镀镍是将镁工件置于镀镍液中进行化学镀，化学镀的时间可以为20-60min。

在可选的实施方式中，化学镀的镀镍液的温度为78-85℃，pH值为6-7。

在可选的实施方式中，化学镀所用的镀镍液中含镍盐8-30g/L、还原剂16-30g/L、络合剂4-30g/L、含氟材料、金属防锈蚀剂0.1-0.2mg/L。

在可选的实施方式中，镍盐包括碱式碳酸镍和硫酸镍中的至少一种，还原剂包括次亚磷酸钠或硼氢化钠，络合剂包括柠檬酸钠和醋酸钠中的至少一种，含氟材料为氢氟酸8-20mL/L或氟化氢铵8-15g/L，其中，氢氟酸的质量浓度为40％，金属防锈蚀剂包括硫脲。

在可选的实施方式中，镁工件在化学镀镍前，还包括采用化学预镀锌或铜。