專利名稱：表面處理方法
技術領域：
本發明是關于一種表面處理方法，特別是關于一種應用于筆記本電腦或行動電話等便攜式電子裝置上的鎂合金殼體表面處理方法。
背景技術：
近年來隨著鎂合金在筆記本電腦等便攜式電子產品上應用的迅猛發展，滿足了人們對便攜式電子產品在輕薄短小及EMI等方面的要求，但由于鎂合金材在潮濕空氣、含硫氣氛和海洋大氣中易于發生腐蝕，同時存在耐磨損性能不佳的特點，所以必須對它們進行表面處理，以增加耐磨、耐腐蝕等性能。
目前鎂合金的表面處理主要有化學成膜處理、陽極氧化處理和金屬鍍層處理等方法。但是，采用六價鉻化學成膜處理后的鎂合金在耐腐蝕和抗擦傷力方面，難以滿足鎂合金制品的使用要求，且對于處理過程中存在的污染問題國家正逐步限制鉻化處理，而無鉻化學成膜處理又有膜層不夠致密、膜薄保護性能差的缺點；陽極氧化膜的多孔性對于提高膜的防護性能帶來困難，盡管微弧氧化方法可局部熔融減少孔隙，但很難徹底消除，且微弧氧化處理設備投資大；而金屬鍍層處理的鍍層存在著孔隙，為使鍍層孔隙不能直接延伸至鎂合金基材，需通過多層金屬鍍處理獲得較厚鍍層，但處理工藝過程較為繁瑣。
由于介金屬化合物相較于金屬鍍層具有結構致密、耐磨和耐腐蝕的優越性能，通過介金屬化合物薄膜改善鎂合金殼體表面性能已成為一種選擇。一般在制作介金屬化合物薄膜時，需先調配出所需要的介金屬化合物，再以此產生出一層介金屬化合物薄膜，此種方式所制得的薄膜成分只有一種，若要得到相同元素成分但配比不同之介金屬化合物，則必須更換靶材，使其應用范圍受到了限制，且導致成本增高。同時，所獲得之介金屬化合物通過蒸鍍或濺鍍等方法形成薄膜沉積于鎂合金殼體上，所成薄膜與鎂合金殼體基材不能達到金屬鍵連接，使用過程中有薄膜與基材脫落的可能，導致介金屬化合物薄膜對鎂合金殼體基材的保護作用被削弱。
發明內容本發明的目的在于提供一種鎂合金殼體的表面處理方法，該方法既可以提高鎂合金殼體基材表面性能，又可廣泛應用且成本不高。
本發明的目的是通過以下技術方案實現的提供一鎂合金殼體基材及一金屬靶材；表面處理前對鎂合金殼體基材和金屬靶材進行表面預處理；利用金屬靶材蒸鍍或濺鍍鎂合金殼體基材，在鎂合金殼體基材表面形成一金屬鍍層；對鎂合金殼體基材及其表面鍍層進行熱處理，使之發生擴散反應形成介金屬化合物。
相較于現有技術，本發明通過先蒸鍍或濺鍍靶材金屬，使鎂合金殼體基材表面形成一金屬鍍層，再加熱擴散形成介金屬化合物膜層的過程，有利于生產者自由選擇不同的金屬在鎂合金殼體基材表面形成介金屬化合物膜層，使介金屬化合物薄膜的金屬選擇范圍更加廣泛，同時，也免卻了為采購特種介金屬化合物而進行的遠距離運輸，能降低生產成本；另外，所形成的介金屬化合物膜層是金屬鍍層通過擴散反應而得，介金屬化合物膜層與鎂合金殼體基材之間通過金屬鍵連結不易剝落，可以提高鎂合金殼體基材表面性能。
具體實施方式
本發明提供的鎂合金殼體表面處理方法進行過程如下第一，提供一鎂合金殼體基材及一金屬靶材。
提供一鎂合金殼體基材，另外提供一可通過蒸鍍或濺鍍等技術在鎂合金殼體基材表面形成金屬鍍層的金屬靶材，此金屬靶材可為鎳、鐵、鉬等金屬，此實施方式靶材選用鎳金屬，金屬靶材可制作成各種形狀，配合機臺的特殊設計做更好的控制及最有效率的生產，本發明的靶材厚度可為5-15mm，以10mm厚較佳。
第二，對鎂合金殼體基材和金屬靶材進行表面前處理。
鎂合金殼體基材進行表面前處理主要步驟為先脫脂洗凈，接著進行兩次水洗，然后是酸洗與水洗處理，再進行皮膜化成處理，最后為水洗、純水洗與干燥處理。具體過程為首先對該鎂合金殼體基材進行預脫洗凈，用強蝕性酸溶劑去除該鎂合金殼體基材表面的油漬污染，大面積破壞油漬與該鎂合金殼體基材的鍵接，然后對該鎂合金殼體基材進行主脫洗凈，用緩和性溶液去除該鎂合金殼體基材表面的油漬污染，但不得損傷該鎂合金殼體基材表面本身，接下來依次進行兩次水洗，將該鎂合金殼體基材表面殘留的脫酯溶劑及污染徹底洗掉。進一步用酸溶液洗滌該鎂合金殼體基材，調整該鎂合金殼體基材表面的活化性，中和表面殘留溶液性質，同時增進后續工序生成的膜層的密著性能，然后進行第三次水洗，將該鎂合金殼體基材表面殘留的酸液與污染物洗掉，同時應用鎂合金表面處理劑對鎂合金殼體基材表面進行無鉻化學成膜處理，同時為了保證處理液的溫度恒定，進行成膜處理時還需要采用循環冷卻系統，使其形成一防蝕性皮膜層，同時增進后續涂覆層的附著性，繼而進行第四次水洗，將該鎂合金殼體基材表面殘留溶劑及污物去除，再進一步用純水進行第五次水洗，去除該鎂合金殼體基材表面殘存的電解質或通過浸泡除去可溶性鹽類，最后干燥基材，等待后續工序的進行。
若以濺鍍進行表面處理，在第一次鍍件前對金屬靶材進行預濺射，以清除金屬靶材表面的氧化層或污染層。
第三，用金屬靶材對鎂合金殼體基材進行蒸鍍或濺鍍處理，在鎂合金殼體基材表面鍍上金屬層。
蒸鍍可采用真空蒸鍍，濺鍍可采用直流二極濺射和磁控濺射等，如直流二極濺射鍍膜處理工藝流程為首先進行鍍前處理，接著裝夾鎂合金殼體基材和金屬靶材，然后是抽真空與烘烤、轟擊處理，再進行濺射沉積處理，最后為冷卻、取件與后處理。具體過程為先將該鎳金屬靶材和該鎂合金殼體基材一同置于濺鍍室內，對濺鍍室進行抽真空到約4×10-1Pa，然后充入氬氣，并在濺鍍過程中控制真空度在1～10Pa，接通靶材的冷卻水和直流電源，施加1～5Kv的直流高壓，并開始計時，3小時后切斷電源，并關閉氬氣充氣閥，完成濺鍍，從而在鎂合金殼體基材上形成一薄的致密鎳金屬鍍層，其鍍層厚為10～20um。烘烤、轟擊可作為不必要工序。
第四，對鎂合金殼體基材及其表面金屬鍍層進行熱處理，使金屬層在處理過程中與鎂合金殼體基材發生擴散反應，形成該溫度下的穩定相，即所需的介金屬化合物。
將鎂合金殼體基材及其表面金屬鍍層置于高真空加熱爐中，施以300℃～400℃加熱溫度，以350℃為佳，持續20～30小時加熱，以24小時為佳，使得該鎳金屬鍍層在該鎂合金殼體基材表層充分擴散，并發生反應，生成相應Mg2Ni介金屬化合物膜層，然后使其在真空環境中冷卻。
第五，在表面處理后的鎂合金殼體進行表面涂裝處理，達到進一步加強對鎂合金殼體基材表面保護和美化殼體外觀的作用。
本發明鎂合金殼體基材的表面處理方法相較于先有技術具有以下優點先用濺鍍的方法在鎂合金殼體基材表面形成一金屬層，相較于直接在基材表面鍍介金屬化合物的方法，金屬靶材的選用更具自由性和廣泛性，避免了鎂介金屬化合物靶材種類的限制，同時，也免卻了為采購特種介金屬化合物而進行的遠距離運輸，能降低生產成本；鎂合金殼體基材與金屬鍍層以金屬鍵連接形成的介金屬化合物膜層相較于金屬鍍層沉積于基材表面的結合方式更難于剝離鎂合金殼體基材，且有更強的耐腐蝕性能和耐磨性，能使鎂合金殼體基材表面獲得更穩定的保護。
權利要求
1.一種表面處理方法，可對鎂合金殼體表面進行處理，其步驟包括提供一鎂合金殼體基材和一金屬靶材；對鎂合金殼體基材和金屬靶材進行表面前處理；利用金屬靶材對鎂合金殼體基材進行金屬鍍層處理，在鎂合金殼體基材表面形成一金屬鍍層；對鎂合金殼體基材及其表面鍍層進行熱處理，使之發生擴散反應形成介金屬化合物。
2.如權利要求1所述的鎂合金殼體表面處理方法，其特征在于所用金屬靶材可為鎳、鐵、鉬等金屬。
3.如權利要求1所述的鎂合金殼體表面處理方法，其特征在于金屬鍍層處理采用蒸鍍或濺鍍的表面處理方法。
4.如權利要求1所述的鎂合金殼體表面處理方法，其特征在于金屬鍍層在鎂合金殼體基材表面的擴散反應在控制溫度和時間的熱處理下發生，并生成介金屬化合物。
5.如權利要求1所述的鎂合金殼體表面處理方法，其特征在于金屬鍍層及鎂合金殼體基材的熱處理在高真空的環境中進行。
全文摘要
一種鎂合金殼體的表面處理方法，包括一鎂合金殼體基材和一金屬靶材，對鎂合金殼體基材和金屬靶材進行表面前處理后，利用金屬靶材對鎂合金殼體基材進行金屬鍍層處理，在鎂合金殼體基材表面形成一金屬鍍層，再對鎂合金殼體基材及其表面鍍層進行熱處理，使之發生擴散反應，并形成介金屬化合物，達到藉由介金屬化合物的耐磨和耐熱性能改善鎂合金殼體基材表面性能的目的。
文檔編號C23C14/22GK1654703SQ20041001405
公開日2005年8月17日 申請日期2004年2月11日 優先權日2004年2月11日
發明者顏士杰 申請人:富士康(昆山)電腦接插件有限公司, 鴻海精密工業股份有限公司