鎂的冷噴涂和熱處理涂覆制造技術

本發明專利技術公開了鎂的冷噴涂和熱處理涂覆。提供了涂覆鎂基底的方法以及有涂層的鎂基底。低熔點材料被冷噴涂到鎂基底的區域上。耐腐蝕材料或鋅材被冷噴涂到至少一部分低熔點材料上以形成有涂層的鎂基底。有涂層的鎂基底隨后被加熱。

【技術實現步驟摘要】

本公開涉及涂覆鎂的方法，并且更具體地涉及冷噴涂和熱處理鎂的方法。
技術介紹
本部分提供并不必然構成現有技術的本公開相關
技術介紹
信息。鎂和鎂合金具有低密度、高強度質量比和高硬度，這使其越來越多地用于各種應用例如用于汽車工業和電子工業。但是，鎂和鎂合金在不同的工業中的實施會因為材料非常容易腐蝕而受限。保護性涂層已經被用于避免腐蝕，但是用于施加保護性涂層的選擇具有妨礙使用鎂和鎂合金的缺點。例如，已經聲明有多種不同的涂覆技術譬如冷噴涂和熱擴散。冷噴涂 包括以低于顆粒物熔化溫度的溫度在基底上噴涂顆粒物。冷噴涂顆粒物的動能會造成顆粒物在基底上塑性變形。冷噴涂技術在鎂合金上取得了有限的成功。而且，因為涂層是通過顆粒物向基底聚集而形成，所以冷噴涂技術具有噴涂層存在不必要孔隙的局限性。另一種涂覆技術熱擴散也已經得到應用，其中基底被浸入要涂覆到基底上的加熱材料粉末中。熱擴散提供了良好的涂層結合，但是施加的保護性涂層的微觀結構不一致導致了不一致的涂層和性能。而且，熱擴散技術要求處理溫度接近于待涂覆基底的熔點。如果來自于熱擴散的熱量足以使基底翹曲或熔化，那么基底的期望性質可能就會不合需要地被改變或丟失。
技術實現思路
本部分提供了本公開的一般性概述，而且并不是對其完整保護范圍或其所有特征的全面公開。在各方面中，本專利技術的教導提供了涂覆鎂基底的方法。低熔點材料被冷噴涂到鎂基底的區域上。耐腐蝕材料被冷噴涂到至少一部分低熔點材料上以形成有涂層的鎂基底。有涂層的鎂基底隨后被加熱。在另一些方面中，提供了制備有涂層的鎂基底的方法。至少在鎂基底的區域上構建包括可塑性變形的低熔點材料或防護材料的防護層。至少在防護層的區域上構建包括可塑性變形的耐腐蝕金屬例如鋁材或鋅材的包覆層以形成有涂層的鎂基底。有涂層的鎂基底至少被加熱至防護材料以及鋁材或鋅材中至少一種的熔化溫度。在又一些方面中，提供了有涂層的鎂基底。有涂層的鎂基底包括鎂基底、至少一部分鎂基底上的冷噴涂低熔點材料以及至少一部分低熔點材料上的冷噴涂保護性材料。方案I. 一種涂覆鎂基底的方法，包括 將低熔點材料冷噴涂到鎂基底的區域上； 將耐腐蝕材料冷噴涂到至少一部分低熔點材料上以形成有涂層的鎂基底；以及 加熱有涂層的鎂基底。方案2.如方案I所述的方法，其中耐腐蝕材料包括鋁材或鋅材。方案3.如方案I所述的方法，其中低熔點材料從由銻、鉍、鎘、鉛、錫及其合金或其組合構成的組中選出。方案4.如方案I所述的方法，其中低熔點材料具有等于或小于約300攝氏度的熔點。方案5.如方案I所述的方法，進一步包括在低熔點材料上冷噴涂耐腐蝕材料之前，先加熱其上具有低熔點材料的鎂基底。方案6.如方案I所述的方法，其中低熔點材料具有第一熔點且鋁具有第二熔點，并且進一步包括將有涂層的鎂基底加熱到低于或等于第一熔點和第二熔點中最小值的溫度。方案7. —種制備有涂層的鎂基底的方法，包括 至少在鎂基底的區域上構建包括塑性變形的防護材料的防護層； 至少在防護層的區域上構建包括塑性變形的鋁材或鋅材的包覆層以形成有涂層的鎂基底；以及 將有涂層的鎂基底至少加熱至防護材料以及鋁材或鋅材中至少一種的熔化溫度。方案8.如方案7所述的方法,進一步包括在構建防護層之前用掩模遮蔽一部分鎂基底。方案9.如方案7所述的方法，其中構建防護層進一步包括冷噴涂防護材料，并且其中構建包覆層進一步包括冷噴涂鋁材或鋅材。方案10.如方案7所述的方法，進一步包括在防護層和包覆層之間形成過渡梯度。方案11.如方案7所述的方法，其中防護材料具有等于或小于約300攝氏度的熔點。方案12.如方案7所述的方法，進一步包括在構建包覆層之前先加熱其上具有防護層的鎂基底。方案13.如方案7所述的方法，其中構建防護層進一步包括施加厚度為從單分子層到約I毫米的防護材料。方案14.如方案7所述的方法，其中構建包覆層進一步包括施加厚度為從單分子層到約10毫米的鋁材或鋅材。方案15.如方案7所述的方法，進一步包括施加防護層以不連續地覆蓋鎂基底。方案16.如方案15所述的方法，其中加熱在鎂基底上形成均勻的涂層。方案17. —種有涂層的鎂基底，包括 鎂基底； 至少一部分鎂基底上的冷噴涂的低熔點材料；以及 至少一部分低熔點材料上的冷噴涂的保護性材料。如方案17所述有涂層的鎂基底，進一步包括冷噴涂的低熔點材料和保護性材料之間的過渡梯度。方案19.如方案17所述有涂層的鎂基底，其中冷噴涂的低熔點材料包括在鎂基底上塑性變形的許多低熔點材料顆粒物。方案20.如方案17所述有涂層的鎂基底，其中冷噴涂的保護性材料包括在至少一部分低熔點材料上塑性變形的許多鋁顆粒物。更多的可應用領域將根據本文提供的說明內容變得顯而易見。本概述中的描述和具體示例僅僅是為了進行說明而并不是為了限制本公開的保護范圍。附圖說明本文中描述的附圖僅僅是用于說明選擇的實施例而并不代表所有可行的實施方式，而且也不是為了限制本公開的保護范圍。圖I示出了根據本專利技術教導的各方面的有涂層的鎂的局部視圖；以及 圖2A-2C示出了根據本專利技術教導的各方面的防護材料的不同應用。對應的附圖標記在附圖的若干視圖中始終表示對應的部件。具體實施方式·現參照附圖更加完整地介紹示例性實施例。提供示例性實施例以使本公開全面并且可以向本領域技術人員完整地表達保護范圍。闡述了大量的具體細節例如具體部件、設備和方法的示例以提供對本公開實施例的全面理解。對本領域技術人員顯而易見的是不一定要使用具體的細節，示例性實施例可以用多種不同的形式體現并且都不應該被解讀為限制本公開的保護范圍。在某些示例性實施例中，公知的過程、公知的設備結構和公知的技術都沒有詳細介紹。本文中所用術語僅僅是為了描述特定的實施例，而并不是為了加以限制。如本文中所用，單數形式“一”、“一個”和“這個”可以理解為也包括復數形式，除非上下文中清楚地另有說明。術語“包括”、“構成”、“包含”和“具有”是包括在內的并且因此明確了所述特征、整體、步驟、操作、元件和/或部件的存在，但是并不排除存在或另加有一個或多個其他的特征、整體、步驟、操作、元件、部件和/或其群組。本文中介紹的方法步驟、過程和操作不應被解讀為必須要求它們按介紹或圖示的特定順序執行，除非是明確認定為執行的順序。還應該理解可以使用附加或備選的步驟。當一個元件或一層被稱為在另一個元件或另一層“上”，“接合至”、“連接至”或“耦合至”另一個元件或另一層時，它可以是直接在另一個元件或另一層上，直接接合至、連接至或稱合至另一個元件或另一層，或者也可以存在中間元件或中間層。作為比較，當一個元件被稱為“直接在”另一個元件或另一層“上”，“直接接合至”、“直接連接至”或“直接耦合至”另一個元件或另一層時，可能就不存在中間元件或中間層。用于描述元件之間關系的其他用語應該用類似的方式解讀(例如“在……之間”和“直接在……之間”，“鄰接”和“直接鄰接”等。)。如本文中所用，術語“和/或”包括一種或多種相關列舉項目的任意和全部組口 ο盡管術語第一、第二、第三等可以在本文中被用于描述不同的元件、部件、區域、層和/或區段，但是這些元件、部件、區域、層和/或區段不應受到這些術語的限制。這些術語只能用于將一個元件、部件、區域、層或區段與另一區域、層或區段區分開。除非通過本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種涂覆鎂基底的方法，包括：將低熔點材料冷噴涂到鎂基底的區域上；將耐腐蝕材料冷噴涂到至少一部分低熔點材料上以形成有涂層的鎂基底；以及加熱有涂層的鎂基底。

【技術特征摘要】
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【專利技術屬性】
技術研發人員：G宋，
申請(專利權)人：通用汽車環球科技運作有限責任公司，
類型：發明
國別省市：