Способ получения стеклоэмалевого покрытия на алюминиево-магниевых сплавах Советский патент 1981 года по МПК C23D3/00 C23D5/00 

Изобретение относится к приборостроению и электронной технике и мoжет использоваться для злектроизоляции деталей, узлов и частей схем. Алюминиево-магниевые сплавы относятся к группе деформируемьк алюминиевых сплавов с хорошей коррозионной стойкостью и хорошими конструк ционными свойствами. В последнее время алюминиево-магниевые сплавы . АМг-5, АМг-6 и АМг-7 нашли применение в конструкциях и узлах различных приборов (в качестве подложек для гибридных печатных схем, для изготов ления корпусов датчиков и других деталей в приборостроении и электрон ной технике). Отсюда возникает необходимость получения высококачественных тонкослойных электроизоляционных покрытий на деталях их этих сплавов. Сплавы содержат в своем составе соответственно 5,6 и 7% магния. До настоящего времени эмалирование алгеминиево-магн евых сплавов не проводят в промьппленном масштабе из-за высокой реакционной способности их поверхности, обусловленной присутствием магния, который реагирует с расплавом эмали. В результате этой реакции образуются газообразные продукты, которые при охлаждении покрытия вызывают дефекты в виде сколов и язв. Именно поэтому принятая технология эмалирования чистого алюминия и его сплавов с малым содержанием легирующих элементов (содержание магния не более 1%) не приемлема для алюминиево-магниевых сплавов типа АМг-6. Известен способ получения эмалевого покрытия на чистом алюминии или на его сплавах с мальм содержанием легирующих элементов, например сплав АМц. Этот способ включает обезжиривание, подготовку поверхнос- ти путем хромирования, в результате которого на поверхности образуется тленка из окислов хрома, нанесение шликера стеклоэмалевого покрытия пульверизацией, сушку и обжиг }, Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ получения стеклоэмалевого покрытия на алюминиевых сплавах, содержащих магний, включающий подготоВ ку поверхности путем обезжиривания и химического оксидирования, нанесения стеклоэмали пульверизацией, сзппку и обжиг ГЗ. Недостатком этих способов являетс плохая адгезия тонкослойного покрытия фосфатных эмалей к алкминиевомагниевым сплавам, образование на по верхности сколов и пузырей. Цель изобретения - повышение катчества стеклоэмалевого покрытия. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения стеклоэмалевого фосфатного покрытия на апюминиево-магниевых сплавах, включающему подготовку поверхности обезжириванием и оксидированием, нанесение стеклоэмали, сушку и обжиг,, электрохимическое оксидирование проводят в сернокислом электролите, нанесение стеклоэмали осуществляют электрофорезом, а после обжига покры тие охлаждают со скоростью 0,51,0 град/мин. Способ получения фосфатного стеклоэмалевого по срытия на алюминиевомагниевых сплавах проводят следующим образом. Сплав АМг-6 обезжиривают в щелочном растворе, промывают в горячей и холодной воде. Оксидируют электрохимически (анодируют) в сернокислом электролите, промывают в холодной проточной воде, после чего подвергают кипячению в воде для упрочнения оксидной пленки. Наносят фосфатную стеклоэмаль на подготовленную таким образом поверхность методом электрофореза, затем производят сушку покры тия и обжиг при 510°С. После обжига изделия медленно охлаждают вместе с печью со скоростью 0,5-1,0 град/мин При этом реакция магния с оксидной пленкой происходит более полно, а на ходяпщйся в большом количестве в сплаве АМг-6 водород успевает выйти через расплав стекла, не нарушая сплошности покрытия. Поэтому для нанесения тонкослойного электроизоляционного покрытия на алюминиево-магниевые сплавы, например на АМг-6, используется метод электрофореза в .4 органической дисперсной среде, а не традиционные методы; окунание или пульверизация, так как фосфатные стеклоэмали, содержащие в своем составе щелочи, реагируя с водой, выщелачиваются, и получать качественное покрытие невозможно. Полученное покрытие имеет однородную хорошо оплавленную поверхность без сколов и пузырей, обладает хорошими электроизоляционными свойствами. Толщина его 20-100 мкм. Пример 1. Сплав АМг-6 химически обезжиривают в слабощелочном растворе (50 г/л 3 и 50 г/л Na(jP04) ,5-10 мин промывают в горячей и холодной воде. Анодируют 40 мин в сернокислом электролите с концентрацией г/л при 13-19°С, Напряжение 15-17 В, плотность тока 1-1,5 А/дм . Катодом является свинцовая пластинка. Пластинку промывают проточной водой и уплотняют анодированную пленку путем кипячения в дистиллированной воде в течение 30 мин. Наносят покрытие электрофорезом из суспензии фосфатной стеклоэмали Л-72 следутощего состава, %: РлОс 66,0; 4,0-, ZnO 9,5; ВаО 5,5; ,0; - 2,0; CuO 1,0; 1 1,0 в бутиловом спирте на - электрод. Сушат покрытие при 60-80°С и обжигают при 510°С, после чего медленно охлаждают вместе с муфелем со скоростью примерно 0,5-1 град/мин. Пример 2. Фосфатную эмаль Л-74 следующего состава, %: 74,0, 3,5; ZnO 6,0-, ВаО 4,0,- 10,5; 1,0; CuO 0,5; 0,5 получают аналогичным образом. Пример 3. То же для эмали 232 состава, %: LiF 15; AIPO 50; 35. При этом образуется хорошо оплавленное электроизоляционное покрытие толщиной порядка 20-100 мкм. Электроизоляционное покрытие из стеклоэмали Л-72 обладает следующими свойствами. Удельное электрическое сопротивление, р11,2 Химическая устойчивость, проба пятном 15 мин 10,0%-ная лимонная кислота, класс АА Криогенная стойкость от .+ 60 до -196°С. количество циклов80 Пробивное напряжение 16 кВ/см Пробоя нет Предлагаемый способ позволяет использовать эмалированные алюминиево-магниевые сплавы для значительного увеличения размеров, изготовлять платы более сложной формы по сравнению с применяемыми в настоящее время керамическими подложками, а также увеличить срок службы прибора на 15% Экономический эффект при изготовлени деталей из сплава АМг-6, покрытых фосфатными стеклоэмалями,.составляет 0,5 тыс.руб. Формула изобретения Способ получения стеклоэмалевого покрытия на алюминиево-магниевых .4 сплавах, включающий подготовку поверхности обезжириванием и оксидированием, нанесение: стеклоэмали, сушку и обжиг, отличающийс я тем, что, с целью повышения качества покрытия, электрохимическое оксидирование проводят в сернокислом электролите, нанесение стеклоэмали осуществляют электрофорезом, а после обжига покрытие охлаждают со скоростью 0,5-1,6 град/мин. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Эмалирование металлических изделий. Под ред. В.В.Варгина. Л., Машиностроение, 1972, с. 392-401. 2.РЖ Коррозия и защита от коррозии, К408, 1971 , К 8.