一種鎂合金無鉻化學(xué)轉(zhuǎn)化液及其使用方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及鎂合金表面處理方法,具體說是一種賦予鎂合金表面優(yōu)越耐腐蝕性的不含鉻的金屬表面處理液,及使用該化學(xué)轉(zhuǎn)化液的處理金屬表面方法。目前，鉻酸鹽化學(xué)轉(zhuǎn)化技術(shù)，其轉(zhuǎn)化液含有強(qiáng)致癌的六價鉻等劇毒離子，其生產(chǎn)環(huán)境要求高，廢水處理復(fù)雜、昂貴。本發(fā)明由含有鈰鹽、鈦鹽、高錳酸鹽、非還原性酸的水溶液制成。使用條件是：室溫、pH為4-7，與鎂合金接觸時間90秒。因本發(fā)明不含六價鉻，所以不僅大大減輕對環(huán)境的污染，而且大幅降低成本，并且易于成膜，耐腐蝕性能優(yōu)越。
【專利說明】一種鎂合金無鉻化學(xué)轉(zhuǎn)化液及其使用方法
[0001](一)【技術(shù)領(lǐng)域】
本發(fā)明涉及一種鎂合金表面處理方法，具體說是一種賦予鎂合金表面優(yōu)越耐腐蝕性的不含鉻 的表面轉(zhuǎn)化液，及使用該化學(xué)轉(zhuǎn)化液的處理金屬表面方法。
[0002](二)【背景技術(shù)】
鎂合金化學(xué)性質(zhì)活潑，在使用過程中易發(fā)生腐蝕作用。因此，常對鎂合金表面鍍膜，提高鎂合金表面的耐腐蝕性能。鎂合金表面化學(xué)轉(zhuǎn)化處理是常用的鎂合金表面處理方法。但實(shí)踐中，經(jīng)化學(xué)轉(zhuǎn)化處理后，鎂合金仍難以滿足生產(chǎn)生活中的需要。而且，鎂合金轉(zhuǎn)化液常含有鉻、氟等對環(huán)境危害較大的金屬離子及無機(jī)陰離子。對周邊的環(huán)境造成較嚴(yán)重的污染。
[0003]本發(fā)明公開的鎂合金處理液及處理方法，使鎂合金表面的5%鹽水浸泡時間延長至24小時以上。本發(fā)明的鎂合金無鉻處理液不含鉻元素，不含對環(huán)境危害大的氟、磷等元素，是對環(huán)境友好的鎂合金表面處理液。
[0004](三)
【發(fā)明內(nèi)容】

本發(fā)明的目的在于提供一種不含六價鉻和無機(jī)氟離子等對環(huán)境產(chǎn)生較大危害金屬離子和無機(jī)陰離子，且易于成膜的鎂合金無鉻化學(xué)轉(zhuǎn)化液。
[0005]本發(fā)明另一目的在于提供一種使用無鉻化學(xué)轉(zhuǎn)化液處理鎂合金表面，使鎂合金表面形成有一定厚度，耐腐蝕性能優(yōu)越的化學(xué)轉(zhuǎn)化膜。
[0006]為達(dá)上述目地，本發(fā)明的技術(shù)方案為:
每升溶液中含有:鈰鹽:鈰鹽的濃度在0.1-2000 mg L-1 鈦鹽:鈦離子濃度在0.001-100 mg L-1 高錳酸鹽:高錳酸鹽的濃度在0.1-1000 mg L-1 非還原性酸:調(diào)節(jié)溶液PH在4-9的范圍 其中優(yōu)選方案為，上述轉(zhuǎn)化液的配方每升溶液中含:
鈰鹽:鈰鹽的濃度在0.5-1000 mg L-1
鈦鹽:鈦離子濃度在0.1-500 mg L-1
高錳酸鹽:高錳酸鹽的濃度在0.5-5000 mg L-1
非還原性酸:調(diào)節(jié)溶液PH在4-7的范圍
上述的鈰鹽采用二氧化鈰、四氧化三鈰、硫酸高鈰中的至少一種。
[0007]上述的鈦鹽采用二氧化鈦、硫酸鈦、氯化鈦中的至少一種。
[0008]上述的高錳酸鉀采用高錳酸鉀、高錳酸鈉中的至少一種。
[0009]上述的非還原性酸為硫酸或者硝酸中的一種或兩種。
[0010]鎂合金無鉻化學(xué)轉(zhuǎn)化的使用方法，其步驟如下:
(1)現(xiàn)將鎂合金進(jìn)行表面超聲清洗。具體方法，參考專利(申請?zhí)?:200810150352.X
(2)使用鎂合金無鉻化學(xué)轉(zhuǎn)化液，進(jìn)行轉(zhuǎn)化處理，該溶液使用時，溫度控制在:15-30°C，pH為4-7。與鎂合金的接觸時間為30秒-10分鐘。
[0011](3)再將鎂合金工件用水洗凈后，自然風(fēng)干，即可。[0012]本發(fā)明相對現(xiàn)有技術(shù)，其優(yōu)點(diǎn)如下:
本發(fā)明轉(zhuǎn)化液中不含六價鉻和氟化物等對環(huán)境毒性大的金屬離子及無機(jī)陰離子，大大減少生產(chǎn)過程中對環(huán)境的破壞。
[0013]本發(fā)明耐腐蝕性能好，能耐24小時的鹽水浸泡，表面化學(xué)轉(zhuǎn)化膜仍保持良好,對鎂合金起到非常好的保護(hù)作用。
[0014]本發(fā)明轉(zhuǎn)化液由于含有硫酸高鈰、硝酸鈰等溶解性鈰鹽，鈰鹽在強(qiáng)氧化劑高錳酸鹽的氧化作用下，轉(zhuǎn)化成二氧化鈰，與被還原后生成的二氧化錳共同沉積在鎂合金表面，形成保護(hù)膜。
[0015]在二氧化錳與二氧化鈰沉積過程中，固態(tài)二氧化鈦混合在二氧化錳與二氧化鈰沉淀中。同時，溶解態(tài)的鈦鹽在鈰鹽與高錳酸鹽的共同作用下，在鎂合金表面發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成二氧化鈦沉積在鎂合金表面。
[0016]非還原性酸的主要作用是提供酸性環(huán)境，使鈦鹽及部分二氧化鈦、鎂合金溶解，并在鎂合金表面發(fā)生氧化還原反應(yīng)，促進(jìn)成膜。[0017](四)具體實(shí)施例
本發(fā)明鎂合金無鉻化學(xué)轉(zhuǎn)化液由含有鈰鹽、鈦鹽、高錳酸鹽、非還原性酸的水溶液制成。
[0018]1、鈰鹽:鈰鹽采用二氧化鈰、四氧化三鈰、硫酸高鈰中的一種或幾種。濃度范圍
0.5-1000mg L'鋪鹽發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成的二氧化鋪能很好保護(hù)鎂合金表面。
[0019]2、鈦鹽:采用二氧化鈦、硫酸鈦、氯化鈦中的一種或幾種，沉積在鎂合金表面的二氧化鈦能形成保護(hù)膜且鈦鹽有自修復(fù)作用，能對受損轉(zhuǎn)化膜起到一定修復(fù)作用。
[0020]3、高錳酸鹽:高錳酸鹽被還原成為二氧化錳，和二氧化鈰、二氧化鈦共同形成保護(hù)膜。
[0021]4、非還原性酸:非還原性酸使用硫酸、硝酸中的一種或者兩種。非還原性酸提供酸性環(huán)境，溶解鎂合金表面，使鎂合金表面得到活化。
[0022]下面，將該化學(xué)轉(zhuǎn)化液的處理金屬表面方法的步驟列舉如下:
(I)將鎂合金置于1%_5%硝酸溶液中，在超聲作用下，清洗60秒。將鎂合金取出稀硝酸清洗液，用去離子水漂洗。
[0023](2)使用鎂合金無鉻化學(xué)轉(zhuǎn)化液，進(jìn)行轉(zhuǎn)化處理，該溶液使用時，操作溫度為室溫。pH為4-7，與鎂合金的接觸時間為反應(yīng)時間90秒。
[0024](3)超純水沖洗干凈，自然風(fēng)干，即可。
[0025]具體實(shí)施例1:將裝有1%_5%的硝酸清洗液的燒杯放入超聲波清洗器，啟動超聲波清洗器。將鎂合金樣品豎直放入燒杯中，清洗60秒后，取出鎂合金樣品，用去離子水進(jìn)行漂洗后再浸入化學(xué)轉(zhuǎn)化液處理?；瘜W(xué)轉(zhuǎn)化液的成分為:硫酸高鈰3 mg L—1，二氧化鈦:1 mgL_\高錳酸鉀:5 mg L—1，硝酸調(diào)節(jié)pH范圍4_7，溫度為室溫，反應(yīng)90秒后將合金取出，水洗干燥。所成膜經(jīng)5%氯化鈉鹽水浸泡24小時后，膜表面沒有明顯變化。
[0026]具體實(shí)施例2:鎂合金經(jīng)與實(shí)施例1相同的預(yù)處理后，將該合金浸入含有硫酸高鈰5 mg L_\ 二氧化鈦:0.5 mg L_S高猛酸鉀:6 mg L_\硫酸和硝酸調(diào)節(jié)pH至4-7 mg L'反應(yīng)條件同實(shí)施例1。經(jīng)上述處理的鎂合金表面形成了一層灰黑為主并略帶金黃色的膜，，經(jīng)5%氯化鈉鹽水浸泡24小時后，膜表面沒有明顯變化。
【權(quán)利要求】
1.一種鎂合金無鉻化學(xué)轉(zhuǎn)化液及其使用方法，其特征在于:上述化學(xué)轉(zhuǎn)化液的配方是每升溶液中含: 鈰鹽:鈰鹽的濃度在0.1-2000 mg L_ 鈦鹽:鈦離子濃度在0.001-100 mg 17 高錳酸鹽:高錳酸鹽的濃度在0.1-1000 mg L_ 非還原性酸:調(diào)節(jié)溶液PH在4-9的范圍 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鎂合金無鉻化學(xué)轉(zhuǎn)化液，其特征在于:上述轉(zhuǎn)化液的配方每升溶液中含: 鈰鹽:鈰鹽的濃度在0.5-1000 mg L_ 鈦鹽:鈦離子濃度在0.1-500 mg 17 高錳酸鹽:高錳酸鹽的濃度在0.5-5000 mg L_ 非還原性酸:調(diào)節(jié)溶液PH在4-7的范圍 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種鎂合金無鉻化學(xué)轉(zhuǎn)化液，其特征在于:所述的鈰鹽采用二氧化鋪、四氧化三鋪、硫酸高鋪中的至少一種。
2.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種鎂合金無鉻化學(xué)轉(zhuǎn)化液，其特征在于:所述的鈦鹽采用二氧化鈦、硫酸鈦、氯化鈦中的至少一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種鎂合金無鉻化學(xué)轉(zhuǎn)化液，其特征在于:所述的高錳酸鹽采用高錳酸鉀、高錳酸鈉中的至少一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種鎂合金無鉻化學(xué)轉(zhuǎn)化液，其特征在于:所述的非還原性酸為硫酸或者硝酸中的一種或兩種。
5.一種鎂合金無鉻化學(xué)轉(zhuǎn)化液的使用方法，其步驟如下: 現(xiàn)將鎂合金進(jìn)行表面超聲清洗。
6.具體方法，參考專利(申請?zhí)?:200810150352.X 使用鎂合金無鉻化學(xué)轉(zhuǎn)化液，進(jìn)行轉(zhuǎn)化處理，該溶液使用時，溫度控制在:15-30°C，PH為 4-7。
7.與鎂合金的接觸時間為30秒-10分鐘 再將鎂合金工件用水洗凈后，自然風(fēng)干，即可。
【文檔編號】C23C22/06GK103540924SQ201210242887
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2012年7月15日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月15日
【發(fā)明者】吳啟龍 申請人:吳啟龍