本發(fā)明屬于鎂合金表面防腐，具體涉及一種可抗手汗腐蝕的鼠標用鎂合金外殼及其制備方法。

背景技術：

1、隨著現(xiàn)代科技的飛速發(fā)展，消費者對電子設備的輕量化、美觀性和耐用性提出了越來越高的要求。鎂合金作為一種輕質高強度的金屬材料，因其密度低、比強度高、散熱性好以及易于加工成型等特點，被廣泛應用于鼠標等消費電子產品的外殼制造中。鎂合金外殼不僅能夠有效減輕產品的整體重量，提升用戶的便攜性，還能通過精細的加工處理展現(xiàn)出豐富的外觀質感，滿足消費者對美觀性的追求。

2、然而，鎂合金在實際應用中也存在顯著的缺陷，即其耐腐蝕性能較差。特別是在鼠標等需要與人體手汗長期接觸的應用場景中，鎂合金外殼容易受到手汗中鹽分、水分以及其它腐蝕性物質的侵蝕，導致表面出現(xiàn)腐蝕斑點、氧化層脫落等問題，嚴重影響產品的外觀及結構完整性。這不僅降低了產品的美觀度，還可能影響產品的使用性能和壽命，給消費者帶來不便。

3、鑒于上述技術問題，本發(fā)明提出了一種可抗手汗腐蝕的鼠標用鎂合金外殼及其制備方法，旨在通過創(chuàng)新的材料配方和制備工藝，提高鎂合金外殼的耐腐蝕性，滿足消費者對電子產品輕量化、美觀性和耐用性的綜合需求。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種可抗手汗腐蝕的鼠標用鎂合金外殼及其制備方法，不僅顯著增強了鎂合金的抗腐蝕性能，還為外殼提供了多重防護機制，極大地提升了其耐久性和對抗汗腐蝕的能力，有效延長了鼠標的使用壽命，并確保了其外觀的光滑度和手感舒適性。

2、一種可抗手汗腐蝕的鼠標用鎂合金外殼的制備方法，包括以下步驟：

3、s1、將鎂合金進行鑄造，作為外殼基材；

4、s2、對外殼基材進行表面陽極氧化處理后，進行鍍鎳處理；

5、s3、鍍鎳處理后涂覆防污涂層，即得。

6、所述鎂合金，按重量百分比計，其元素成分為al：3%~9%、zn：1%~3%、y：0.1%~1%，余量為mg。

7、使用特定成分的鎂合金作為鼠標外殼基體材料，在傳統(tǒng)的鎂鋁鋅系合金基礎上，加入稀土元素y，和金屬元素zn、al，可以提高鎂合金的耐腐蝕性，減少與手汗中的鹽分和水分發(fā)生化學反應的可能性。這可能是因為y一方面析出的第二相mg5y與mg基體之間的電位差較小，經鑄造后第二相分布均勻，形成了更均勻和更弱的微電偶腐蝕，從而產生了更致密的腐蝕膜，有效地阻止了有害陰離子的滲透；另一方面通過優(yōu)化zn和al的含量，并結合稀土元素y的加入，可以改善鎂合金的微觀組織，減少第二相的數量和尺寸，優(yōu)化相的分布，更好的微觀組織意味著更均勻的腐蝕行為和更高的耐腐蝕性。合理的成分設計使得鎂、稀土元素、鋅和鋁之間形成良好的相互作用，進而協(xié)同提高鎂合金的耐鹽性和耐蝕性能。

8、所述鑄造的具體步驟為：按所述鎂合金的元素的重量百分比稱取鎂錠、鋅塊、鋁塊和mg-30y中間合金，投入感應熔煉爐中，在保護氣氛下，加熱至700~750℃，完全融化后保溫15~25min，依次進行精煉除氣、除渣、攪拌后，靜置保溫8~12min，轉移到已預熱好的模具中風冷成型，即得外殼基材。

9、所述表面陽極氧化處理的具體步驟為：將外殼基材固定在陽極上，陰極為不銹鋼板，將陽極和陰極浸入電解液中，接通電源，開始陽極氧化；氧化結束后取出外殼基材，用去離子水沖洗表面殘留的電解液，并浸入熱水中15~25min后，取出干燥。

10、優(yōu)選的，所述電解液為酸性電解液，包括草酸溶液、硫酸溶液、鉻酸溶液中的任一種。

11、優(yōu)選的，所述陽極氧化的電壓為20~50v，氧化時間為18~22min。

12、所述鍍鎳處理的具體步驟為：將表面陽極氧化處理后的外殼基材固定在陰極上，陽極為純鎳板，將陰極和陽極浸入鍍鎳液中，接通電源，開始電鍍；電鍍后用去離子水沖洗表面殘留的鍍鎳液，干燥即得鍍鎳層。

13、優(yōu)選的，所述鍍鎳層的厚度為5~10μm。

14、優(yōu)選的，所述鍍鎳液的配方為：硫酸鎳：200~300?g/l、氯化鎳：20~40?g/l，硼酸調解ph值為4.0~4.5，使用溫度為50~60℃。

15、所述防污涂層，按重量百分比計，其制備原料包括氟碳樹脂15%~25%、有機硅樹脂5%~15%、改性納米二氧化硅2%~4%、聚四氟乙烯1%~3%、溶劑補充余量至100%。

16、為進一步提升鎂合金的抗腐蝕性并優(yōu)化手感，外殼表面采用了多層防護處理。首先通過陽極氧化處理工藝在鎂合金表面形成一層致密的氧化膜，以增強耐腐蝕性和耐磨性；隨后在氧化膜外進行化學鍍鎳處理，形成高效的屏障層，進一步隔離外界的水分和鹽分；最后，涂覆防污涂層，該涂層不僅具備優(yōu)異的防水性和耐油性，能有效減少手汗附著并便于清潔，防止長時間手汗滯留引起的腐蝕，同時，經過微調的表面處理工藝在確保防腐蝕效果的同時，也保持了外殼表面的光滑觸感和用戶使用的舒適性。

17、優(yōu)選的，所述氟碳樹脂包括第一氟碳樹脂和第二氟碳樹脂。

18、優(yōu)選的，所述第一氟碳樹脂和第二氟碳樹脂的質量比為1：（0.5~2）；進一步優(yōu)選的，為1：1。

19、優(yōu)選的，所述第一氟碳樹脂的固含量為59%~61%，羥值為33~43mgkoh/g，數均分子量為12000~16000，酸價＜1mgkoh/g，粘度為500~1000cp。

20、在一些優(yōu)選的方案中，所述第一氟碳樹脂購自中國臺灣長興化學有限公司，41016s。

21、優(yōu)選的，所述第二氟碳樹脂的固含量為49%~51%，羥值為49~59mgkoh/g，粘度為340~500cp，含氟量為22%~24%，數均分子量為15000~20000。

22、在一些優(yōu)選的方案中，所述第二氟碳樹脂購自中國臺灣長興化學有限公司，4103。

23、選用兩種特定的氟碳樹脂，能夠提高涂層的防腐性能和耐污性。這可能是因為兩種樹脂協(xié)同作用，一方面兩種氟碳樹脂在涂料中相互溶解并發(fā)生化學結合，涂層中的氟原子通過化學鍵與樹脂分子相連，形成致密的物理屏障，有效阻止污垢、水分、腐蝕性物質等外界物質的滲透。另一方面氟碳樹脂的低表面能特性使得涂層表面難以被污垢所附著，進一步增強了防污效果。此外，選用氟碳樹脂作為涂層主要樹脂之一，其中碳氟鍵鍵能極高，難以被腐蝕性介質所破壞。

24、優(yōu)選的，所述有機硅樹脂的固含量為38%~42%，粘度為3500~4000mpa·s。

25、在一些優(yōu)選的方案中，所述有機硅樹脂購自青島萬佳匯鑫表面材料科技有限公司。

26、優(yōu)選的，所述聚四氟乙烯的表觀密度為2.1~2.3g/cm3，拉伸強度≥14mpa，斷裂伸長率≥140%。

27、在一些優(yōu)選的方案中，所述聚四氟乙烯購自日本大金。

28、優(yōu)選的，所述氟碳樹脂、有機硅樹脂和聚四氟乙烯的質量比為（8~12）：（4~6）：1；進一步優(yōu)選的，為10：5：1。

29、選用氟碳樹脂、有機硅樹脂、聚四氟乙烯作為原料，能夠進一步提高涂層的防水性、耐油性、耐腐蝕性。這可能是因為這三種材料表面能均極低，將其同時作為涂層原料，三種材料之間協(xié)同作用，形成一個具有極低表面能的復合界面，水和油分子難以在其表面鋪展，從而提高了涂層的防水和耐油性能。同時，氟碳樹脂和聚四氟乙烯的分子鏈之間具有相似的化學性質，可以形成良好的相容性和界面結合力。有機硅樹脂的引入可以進一步增強這種相容性，形成一個均勻、致密的涂層，提高涂層的耐腐蝕性及耐濕熱老化性。

30、優(yōu)選的，所述有機硅樹脂和改性納米二氧化硅的質量比為（3~4）：1；進一步優(yōu)選的，為10：3。

31、選用納米二氧化硅和有機硅樹脂作為原料，能夠在提高涂層光滑度的同時，提高涂層的耐腐蝕性。這可能是因為一方面納米二氧化硅的高比表面積和表面活性使其可以有效地填充涂層中的微小孔隙，提高涂層的致密性和硬度，從而減少了涂層表面的粗糙度，提高了光滑度，同時提高了涂層的耐腐蝕性。而另一方面納米二氧化硅表面的羥基與有機硅樹脂分子中的si-o鍵發(fā)生氫鍵作用，形成了一個穩(wěn)定的物理結合，這種結合增強了涂層的機械性能和穩(wěn)定性，提高了其耐磨性和抗刮擦性能。但是納米二氧化硅粒徑太小，分散性差，易團聚，影響涂層光滑性等其它性能。

32、所述改性納米二氧化硅制備方法，步驟為：將納米二氧化硅置于乙醇水溶液中分散均勻后，加入硅烷偶聯(lián)劑，在60~70℃下攪拌4~6h后，過濾，用去離子水清洗2~3次后，在100℃下烘干，即得。

33、優(yōu)選的，所述納米二氧化硅包括第一納米二氧化硅、第二納米二氧化硅、第三納米二氧化硅。

34、優(yōu)選的，所述第一納米二氧化硅、第二納米二氧化硅、第三納米二氧化硅的質量比為（4~6）：（2~4）：1；進一步優(yōu)選的，為5：3：1。

35、優(yōu)選的，所述第一納米二氧化硅的平均粒徑為10~20nm，比表面積為240~260m2/g，送裝密度為0.1~0.15g/cm3；進一步優(yōu)選的，所述第一納米二氧化硅的平均粒徑為15nm，比表面積為250m2/g，送裝密度為0.1~0.15g/cm3。

36、優(yōu)選的，所述第二納米二氧化硅的平均粒徑為25~35nm，比表面積為190~210m2/g，送裝密度為0.15~0.18g/cm3；進一步優(yōu)選的，所述第二納米二氧化硅的平均粒徑為30nm，比表面積為200m2/g，送裝密度為0.15~0.18g/cm3。

37、優(yōu)選的，所述第三納米二氧化硅的平均粒徑為60nm，比表面積為150~200m2/g，送裝密度為0.18~0.2g/cm3。

38、在一些優(yōu)選的方案中，所述納米二氧化硅均購自北京德科島金科技有限公司。

39、優(yōu)選的，所述乙醇水溶液中乙醇的體積濃度為60%~70%。

40、優(yōu)選的，所述納米二氧化硅和乙醇水溶液的固液比為1g：（20~30）ml。

41、優(yōu)選的，所述硅烷偶聯(lián)劑為六甲基二硅氮烷、γ-巰丙基三甲氧基硅烷的混合物。

42、優(yōu)選的，所述六甲基二硅氮烷、γ-巰丙基三甲氧基硅烷的質量比為（4~6）：（1~3）；進一步優(yōu)選的，為5：2。

43、優(yōu)選的，所述硅烷偶聯(lián)劑的添加量為納米二氧化硅質量的20%~30%。

44、選用特定的硅烷偶聯(lián)劑對三種不同粒徑的納米二氧化硅進行改性，能夠提高納米二氧化硅分散性，從而提高涂層性能。這可能是因為一方面不同粒徑的納米二氧化硅相互填充，形成更小的空隙，使納米粒子在樹脂中的分散更加均勻，其表面的活性基團與樹脂分子鏈之間產生強烈的相互作用，形成更強的界面結合力，從而增強涂層的強度及整體性能。另一方面硅烷偶聯(lián)劑鍵合至納米二氧化硅表面，能夠和納米二氧化硅表面的羥基反應，顯著降低其表面羥基數，從而增強納米二氧化硅的疏水性，改善其在有機溶劑中的分散性和相容性，而且改性后的納米二氧化硅表面部分羥基被甲基取代，減少了顆粒之間的氫鍵作用，有助于防止團聚，提高分散性。此外，硅烷偶聯(lián)劑還能夠與有機硅樹脂結合，形成一個三維交聯(lián)網絡，提高了涂層的致密性和均勻性，進而提高了涂層的耐腐蝕性和穩(wěn)定性。

45、優(yōu)選的，所述溶劑為乙醇、異丙醇中的一種或多種；進一步優(yōu)選的，為乙醇。

46、所述涂覆防污涂層的具體步驟為：

47、a1、將氟碳樹脂、有機硅樹脂導入溶劑中攪拌均勻后，加入改性納米二氧化硅，繼續(xù)攪拌均勻后，加入聚四氟乙烯，攪拌均勻，過200~400目濾網，即得防污涂料；

48、a2、將防污涂料噴涂至外殼基材表面，放入烘箱中，固化即得。

49、優(yōu)選的，所述防污涂層的厚度為1~3μm。

50、優(yōu)選的，所述固化的具體條件為：溫度120~150℃，固化時間20~30min。

51、所述可抗手汗腐蝕的鼠標用鎂合金外殼的制備方法制備得到的可抗手汗腐蝕的鼠標用鎂合金外殼。

52、與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的優(yōu)點和有益效果為：

53、1.本發(fā)明提供一種可抗手汗腐蝕的鼠標用鎂合金外殼，通過引入稀土元素并結合多層表面處理技術（包括陽極氧化、化學鍍層及防污涂層），不僅顯著增強了鎂合金的抗腐蝕性能，還為外殼提供了多重防護機制，極大地提升了其耐久性和對抗汗腐蝕的能力，有效延長了鼠標的使用壽命，并確保了其外觀的光滑度和手感舒適性。

54、2.本發(fā)明使用特定成分的鎂合金作為鼠標外殼基體材料，在傳統(tǒng)的鎂鋁鋅系合金基礎上，加入稀土元素y，和金屬元素zn、al，可以提高鎂合金的耐腐蝕性，減少與手汗中的鹽分和水分發(fā)生化學反應的可能性。

55、3.本發(fā)明選用兩種特定的氟碳樹脂，能夠提高涂層的防腐性能和耐污性。

56、4.本發(fā)明選用氟碳樹脂、有機硅樹脂、聚四氟乙烯作為原料，能夠進一步提高涂層的防水性、耐油性、耐腐蝕性。

57、5.本發(fā)明選用納米二氧化硅和有機硅樹脂作為原料，能夠在提高涂層光滑度的同時，提高涂層的耐腐蝕性。

58、6.本發(fā)明選用特定的硅烷偶聯(lián)劑對三種不同粒徑的納米二氧化硅進行改性，能夠提高納米二氧化硅分散性，從而提高涂層性能。