鎂合金無鉻轉化膜的成膜溶液和用其製備轉化膜的方法
2023-05-18 04:46:21 1
專利名稱：鎂合金無鉻轉化膜的成膜溶液和用其製備轉化膜的方法
技術領域：
本發明涉及鎂合金表面處理技術，具體地說是一種鎂合金無鉻轉化膜的成膜溶液和使用所述成膜溶液製備鎂合金無鉻轉化膜的方法。
背景技術：
鎂及其合金作為最輕的結構材料具有眾多優異的性能，如比強度和比剛度高，導電性和散熱性好，易於切削加工和回收利用，又具有電磁屏蔽性，加之存儲量豐富，被譽為綠色環保材料，廣泛用於電子，航天航空及汽車領域。然而，鎂是一種十分活潑的金屬。在實際使用中鎂合金部件表面需要進行防護。鉻酸鹽轉化膜是一種成本低、耐蝕性優異的鎂合金表面處理方法。但由於成膜溶液中含有對環境汙染嚴重的六價鉻，使該工藝被限制使用，並將逐漸被取締。因此迫切需要研究一種製備無鉻、耐蝕性好的鎂合金轉化膜的成膜溶液。
發明內容
針對現有技術中存在的不足，本發明的目的之一在於提供一種可製備出耐蝕性好的鎂合金無鉻轉化膜、且對環境影響小的成膜溶液。本發明的另一個目的在於提供一種耐蝕性好的鎂合金無鉻轉化膜的製備方法。為了實現上述目的，本發明的技術方案如下一種鎂合金無鉻轉化膜的成膜溶液，其特徵在於該成膜溶液包含鋯離子、錳離子、鋇離子和磷酸鹽腐蝕抑制劑，其中成膜溶液PH值為1-5。所述成膜溶液中鋯離子的含量為0. 01-2克/升；錳離子的含量2-14克/升；鋇離子含量為0. 01-8克/升；磷酸鹽腐蝕抑制劑的含量8-30克/升。成膜溶液中的鋯離子選自於氟鋯酸鉀、硝酸鋯、乙醯丙酮鋯、氟化鋯或硫酸鋯中的一種或幾種。成膜溶液中的錳離子選自於硝酸錳、磷酸二氫錳或硫酸錳中的一種或幾種。成膜溶液中的鋇離子選自於醋酸鋇或硝酸鋇中的一種或幾種。成膜溶液中的磷酸鹽腐蝕抑制劑選自磷酸二氫鈉、磷酸二氫鉀、磷酸二氫銨、磷酸銨、磷酸鈉、磷酸鉀或其它磷酸鹽類中的一種或幾種。該成膜溶液還可包含濃度為0. 2-3克/升的鉬酸鹽加速劑。所述鉬酸鹽加速劑選自鉬酸鈉、鉬酸鉀或鉬酸銨中的一種或幾種。一種利用上述成膜溶液製備鎂合金無鉻轉化膜的方法，包含如下步驟1)脫脂用鹼性溶液清除鎂合金基體表面的油汙；2)酸洗有機酸溶液中清除鎂合金基體表面的氧化層和雜質；溫度控制在 20-50°C之間，時間為 0. 5-5min ；3)活化含酸性氟化物的活化溶液中活化鎂合金基體；溫度為20-60°C ；活化時間為 2-20min ；
4)表調處理含磷酸鈦的表調溶液中對鎂合金基體進行表調處理；表調溶液的溫度為20-50°C ；表調處理的時間為0. 5-10min ；5)成膜處理將前處理後的鎂合金基體浸泡在所述的成膜溶液中進行成膜處理； 控制溫度為30-90°C，浸泡時間為5-60min，保持pH值為1_5之間；每步後都需要水洗。 所述酸洗溶液為0. 2-2wt %的有機酸。所述酸洗溶液中使用的有機酸選自檸檬酸、丁二酸、乳酸或醋酸中的一種或其組合。所述活化液中酸性氟化物的濃度為2-15wt%。所述活化溶液中的酸性氟化物選自氟化氫銨或氟矽酸中的一種或其組合。所述表調溶液中磷酸鈦的濃度為0. l-3wt%。本發明具有如下的優點及有益效果1.採用本發明在處理過程中沒有使用鉻元素，減少了對環境的汙染。2.本發明成膜溶液中的鋇離子可使生成的轉化膜更光滑、緻密；鋯離子有利於增加轉化膜與後續有機塗層的結合力；鉬酸鹽可以加快成膜速度，縮短成膜時間。3.本發明在製備鎂合金無鉻轉化膜的酸洗過程採用有機酸，對鎂合金基體侵蝕比較均勻，避免了鎂合金表面成分偏析的產生。4.本發明在製備鎂合金無鉻轉化膜過程中的表調處理，使鎂合金表面形核中心增多，有利於轉化膜緻密性的提高。5.採用本發明的方法所製備的轉化膜耐蝕性優異，並具有良好的漆膜附著力。
具體實施例方式本發明提供一種鎂合金無鉻轉化膜的成膜溶液，該成膜溶液包含鋯離子、錳離子、 鋇離子和磷酸鹽腐蝕抑制劑，其中成膜溶液PH值優選為1-5。本發明成膜溶液中包含0. 01-2克/升的鋯離子；2-14克/升的錳離子；0. 01-8克 /升的鋇離子；8-30克/升的磷酸鹽腐蝕抑制劑。所述成膜溶液的製備過程是分別稱取計量的含有上述離子的物質，加入適量的水使其完全溶解，再將溶解好的溶液充分混合在一起，加水稀釋至所需濃度，所述的水優選蒸餾水。本發明成膜溶液的鋯離子可選自於氟鋯酸鉀、硝酸鋯、乙醯丙酮鋯、氟化鋯或硫酸鋯中的一種或幾種；錳離子選自於硝酸錳、磷酸二氫錳或硫酸錳中的一種或幾種；成膜溶液中的鋇離子選自於醋酸鋇或硝酸鋇中的一種或幾種；成膜溶液中的磷酸鹽腐蝕抑制劑選自磷酸二氫鈉、磷酸二氫鉀、磷酸二氫銨、磷酸銨、磷酸鈉、磷酸鉀或其它磷酸鹽類中的一種或幾種。作為優選，本發明的成膜溶液中還可包含鉬酸鹽加速劑。鉬酸鹽加速劑選自於鉬酸鈉、鉬酸鉀或鉬酸銨中的一種或幾種，優選鉬酸鹽加速劑在成膜溶液中的濃度範圍為 0. 2-3克/升；鉬酸鹽加速劑的加入可以改善成膜效率，縮短成膜時間。該成膜溶液使用硝酸、磷酸或硫酸中的一種或幾種調解pH值，成膜溶液的pH值優選範圍為1-5。其中硝酸、磷酸和硫酸的濃度分別為69^^^85^%和98wt%，使用時加蒸餾水稀釋到所需濃度即可。
本發明中使用上述成膜溶液製備鎂合金無鉻轉化膜的方法，包括以下步驟1)脫脂；2)酸洗；3)活化基體；4)表調處理；5)成膜處理。其中，脫脂是為了清除鎂合金基體表面殘留的油汙。採用的是鹼性溶液，所述鹼性溶液由氫氧化鈉、氫氧化鉀、矽酸鈉、碳酸鈉或磷酸鈉中的一種或幾種溶解於水中製成。其中溶劑水最好選用蒸餾水。優選氫氧化鈉的濃度為5-120g/l、氫氧化鉀的濃度為5-35g/l、 矽酸鈉的濃度為10_25g/l、碳酸鈉的濃度為10-30g/l、磷酸鈉的濃度為10-50g/l，脫脂溫度控制在50-90°C之間，最佳的溫度範圍是55-80°C之間。處理時間與鎂合金基體表面的汙染程度有關，如果鎂合金基體表面有比較多的油汙，則需要較長的處理時間。優選處理時間控制在5-30min之間。酸洗是為了清除鎂合金基體表面的氧化物和雜質。酸洗溶液採用的是有機酸，由檸檬酸、丁二酸、乳酸或醋酸中的一種或幾種溶解於水中製成，其中溶劑水最好選用蒸餾水，優選酸洗溶液的濃度為0. 2-2wt%。酸洗溶液溫度控制在20-50°C之間，通常室溫即可。 將鎂合金基體浸泡在所述的酸洗溶液中0. 5-5min，清除其表面的氧化物和雜質。處理時間需要嚴格控制，如果處理時間超過5min，鎂合金基體表面可能會被侵蝕的比較嚴重，影響後續的成膜質量。與無機酸溶液相比，有機酸洗溶液對鎂合金基體侵蝕比較均勻，避免了鎂合金表面成分偏析的產生。此外，鎂合金基體在有機酸洗過程中表面所生成的產物很容易在後續的活化步驟被清除。活化能夠進一步清除鎂合金基體表面的殘留物，並獲得一個均勻的成膜表面。活化溶液採用氟化氫銨或氟矽酸中的一種或幾種溶解於水中製成，其中溶劑水最好選用蒸餾水，活化溶液的濃度範圍為2-15wt%，優選的濃度範圍為5-10wt%。活化時溶液溫度控制在20-60°C之間，通常下可用室溫。活化處理中，將鎂合金基體浸泡在所述的活化溶液中 2-20min，最佳的處理時間可根據鎂合金基體的表面狀況和活化液的濃度來確定。本發明方法中優選包含表調處理過程。表調溶液採用磷酸鈦溶解於水中製成，其中溶劑水最好選用蒸餾水，磷酸鈦的濃度為0. l-3wt%0活化處理後的鎂合金基體浸泡在上述表調溶液中0. 5-lOmin，溫度控制在20_50°C，通常可用室溫。由於磷酸鈦在水溶液中以膠體狀態存在，當鎂合金基體浸在所述的表調溶液中以後，膠體顆粒會吸附在鎂合金基體表面，轉變成磷酸鈦晶核。鎂合金表面磷酸鈦晶核的存在有利於增加形核中心，形成緻密並耐蝕的轉化膜。以上每個步驟結束後都需要水洗。成膜處理，將前處理後的鎂合金基體浸泡在上述成膜溶液中進行成膜處理，獲得的轉化膜厚度為3 12微米。轉化膜的平均成膜速率的計算公式為轉化膜的平均成膜速率=轉化膜厚度/成膜時間。成膜溶液溫度控制在30-90°C之間，最佳的溫度範圍是40-80°C。成膜時間為 5-60min，最佳的成膜時間可以根據成膜過程中轉化膜質量的好壞來確定。成膜溶液的pH 值會在成膜過程中發生改變，因此需要定期測量和調整成膜溶液的PH值，選用硝酸、磷酸或硫酸中的一種或它們的組合調節成膜溶液的PH值，使其保持在1-5之間。下面結合實施例對本發明做詳細的說明。實施例1將化學試劑按照每升水中含有硝酸鋯3. 7克、硝酸錳沈克、硝酸鋇3. 8克、磷酸二氫鈉25. 3克和鉬酸鈉1. 3克來配比，製備無鉻轉化膜的成膜溶液。得到的成膜溶液包含1 克/升鋯離子，8克/升的錳離子，2克/升鋇離子，20克/升磷酸根離子，1克/升鉬酸鹽離子；使用IOwt %的稀硝酸調解成膜溶液的pH值為3。實驗材料為AM60壓鑄鎂合金，按照以下步驟進行處理1.脫脂將鎂合金浸在由含60克/升氫氧化鈉，30克/升磷酸鈉和10克/升碳酸鈉組成的鹼性溶液中lOmin，其中所述鹼性溶液中氫氧化鈉的含量為60克/升，磷酸鈉為 30克/升和碳酸鈉為10克/升；鹼性溶液的溫度控制在70°C左右，用於清除鎂合金表面的油汙；水洗。2.酸洗將脫脂處理後的鎂合金浸泡在室溫下濃度為1. Owt%的檸檬酸溶液中 lmin，去除鎂合金表面的氧化層和雜質；水洗。3.活化將酸洗後的鎂合金浸泡在室溫下濃度為5. Owt%的氟化氫銨溶液中 5min，進一步清除鎂合金表面殘留的汙物，並獲得均勻的成膜表面；水洗。4.表調將活化處理後的鎂合金浸泡在室溫下濃度為0. 5wt%的磷酸鈦溶液中 3min，在鎂合金表面形成大量的磷酸鈦晶核；水洗。5.成膜將前處理後的鎂合金浸泡在溫度為50°C的無鉻轉化膜的成膜溶液中 15min,即可形成灰色的轉化膜；水洗，烘乾，獲得的轉化膜厚度為8微米。實施例2將化學試劑按照每升水中含有硫酸鋯0. 8克、硫酸錳為38. 4克、硝酸鋇為0. 95克和磷酸銨為47克配比，獲得無鉻轉化膜的成膜溶液。成膜溶液中包含0. 2克/升鋯離子， 14克/升的錳離子，0. 5克/升鋇離子，30克/升磷酸根離子；使用IOwt %稀硫酸調解成膜溶液的PH值為2。實驗材料為擠壓態AZ31鎂合金，按照以下步驟進行處理1.脫脂將鎂合金浸在由含10克/升氫氧化鉀，50克/升磷酸鈉和15克/升矽酸鈉組成的鹼性溶液中5min，其中所述鹼性溶液中氫氧化鉀的含量為10克/升，磷酸鈉為 50克/升和矽酸鈉為15克/升；溫度控制在80°C左右，清除鎂合金基體表面的油汙；水洗。2.酸洗將脫脂處理後的鎂合金浸泡在室溫下濃度為0.2wt%的乳酸溶液中 5min，去除鎂合金基體表面的氧化物和雜質；水洗。3.活化將酸洗後的鎂合金浸泡在濃度為8. Owt %的氟矽酸溶液中anin，溫度為 50°C，進一步清除鎂合金基體表面殘留的汙物，並獲得均勻的成膜表面；水洗。4.表調將活化處理後的鎂合金浸泡在濃度為2. 5wt%的磷酸鈦溶液中％iin，溫度為30°C，在鎂合金表面形成大量的磷酸鈦晶核；水洗。5.成膜將前處理後的鎂合金浸泡在溫度為70°C的上述無鉻轉化膜的成膜溶液中30min，即可形成淺灰色的轉化膜；水洗，烘乾，獲得的轉化膜厚度為7微米。實施例3將化學試劑按照每升水中含有氟鋯酸鉀1. 5克、磷酸二氫錳27. 2克、醋酸鋇0. 2 克、磷酸二氫銨9. 7克來配比，製備無鉻轉化膜的成膜溶液。得到的成膜溶液包含0. 5克/ 升鋯離子，6克/升的錳離子，0. 1克/升鋇離子，8克/升磷酸根離子；使用IOwt%的稀硝酸調解成膜溶液的PH值為1. 5。實驗材料為AZ91壓鑄鎂合金，按照以下步驟進行處理
1.脫脂將鎂合金浸在由含80克/升碳酸鈉和15克/升磷酸鈉組成的鹼性溶液中20min，其中所述鹼性溶液中碳酸鈉為80克/升和磷酸鈉為15克/升；鹼性溶液的溫度控制在50°C左右，用於清除鎂合金表面的油汙；水洗。2.酸洗將脫脂處理後的鎂合金浸泡在濃度為0. 5wt%的檸檬酸和1. 5wt%的丁二酸組成的混合溶液中0. 5min，溫度為40°C，去除鎂合金表面的氧化層和雜質；水洗。3.活化將酸洗後的鎂合金浸泡在濃度為13wt%的氟化氫銨溶液中lOmin，溫度為25°C，進一步清除鎂合金表面殘留的汙物，並獲得均勻的成膜表面；水洗。4.表調將活化處理後的鎂合金浸泡在室溫下濃度為0. 的磷酸鈦溶液中 lOmin，在鎂合金表面形成大量的磷酸鈦晶核；水洗。5.成膜將前處理後的鎂合金浸泡在溫度為40°C的無鉻轉化膜的成膜溶液中 50min，即可形成深灰色的轉化膜；水洗，烘乾，獲得的轉化膜厚度為12微米。實施例4將化學試劑按照每升水中含有氟化鋯0. 02克、硫酸錳5. 5克、硝酸鋇15. 2克、磷酸二氫鉀21. 5克和鉬酸鉀0. 3克來配比，製備無鉻轉化膜的成膜溶液。得到的成膜溶液包含0. 01克/升鋯離子，2克/升的錳離子，8克/升鋇離子，15克/升磷酸根離子，0. 2克/ 升鉬酸鹽離子；使用10wt%的稀硫酸調解成膜溶液的pH值為4。實驗材料為擠壓態AM30鎂合金，按照以下步驟進行處理1.脫脂將鎂合金浸在由120克/升氫氧化鈉組成的鹼性溶液中30min，其中所述鹼性溶液中氫氧化鈉的含量為120克/升；鹼性溶液的溫度控制在55°C左右，用於清除鎂合金表面的油汙；水洗。2.酸洗將脫脂處理後的鎂合金浸泡在室溫下濃度為0. Swt %的醋酸溶液中 3min，去除鎂合金表面的氧化層和雜質；水洗。3.活化將酸洗後的鎂合金浸泡在室溫下濃度為2. Owt%的氟矽酸溶液中15min， 溫度為40°C，進一步清除鎂合金表面殘留的汙物，並獲得均勻的成膜表面；水洗。4.表調將活化處理後的鎂合金浸泡在室溫下濃度為1. Owt%的磷酸鈦溶液中 lmin，溫度為50°C，在鎂合金表面形成大量的磷酸鈦晶核；水洗。5.成膜將前處理後的鎂合金浸泡在溫度為80°C的無鉻轉化膜的成膜溶液中 5min,即可形成淺灰色的轉化膜；水洗，烘乾，獲得的轉化膜厚度為5微米。實施例5將化學試劑按照每升水中含有硝酸鋯5. 6克、硝酸錳32. 5克、醋酸鋇0. 02克、磷酸鈉34. 5克和鉬酸鈉3. 9克來配比，製備無鉻轉化膜的成膜溶液。得到的成膜溶液包含 1. 5克/升鋯離子，10克/升的錳離子，0. Ol克/升鋇離子，20克/升磷酸根離子，3克/升鉬酸鹽離子；使用IOwt %的稀硝酸調解成膜溶液的pH值為5。實驗材料為AZ91壓鑄鎂合金，按照以下步驟進行處理1.脫脂將鎂合金浸在由含70克/升氫氧化鈉和20克/升碳酸鈉組成的鹼性溶液中15min，其中所述鹼性溶液中氫氧化鈉為70克/升和碳酸鈉為20克/升；鹼性溶液的溫度控制在90°C左右，用於清除鎂合金表面的油汙；水洗。2.酸洗將脫脂處理後的鎂合金浸泡在濃度為2wt%的檸檬酸和2wt%的丁二酸組成的混合溶液中0. 5min，溫度為30°C，去除鎂合金表面的氧化層和雜質；水洗。
3.活化將酸洗後的鎂合金浸泡在濃度為15wt%的氟化氫銨溶液中lOmin，溫度為60°C，進一步清除鎂合金表面殘留的汙物，並獲得均勻的成膜表面；水洗。4.表調將活化處理後的鎂合金浸泡在濃度為3wt%的磷酸鈦溶液中0. 5min,溫度為40°C，在鎂合金表面形成大量的磷酸鈦晶核；水洗。5.成膜將前處理後的鎂合金浸泡在溫度為85°C的無鉻轉化膜的成膜溶液中 20min，即可形成灰色的轉化膜；水洗，烘乾，獲得的轉化膜厚度為10微米。比較例1將化學試劑按照每升水中含硝酸錳為15克，硝酸鋇為25克，磷酸二氫銨為20克來配比，獲得無鉻轉化膜的成膜溶液。成膜溶液包含4.6克/升的錳離子，13. 1克/升鋇離子，16. 5克/升磷酸根離子；使用10wt%稀磷酸調解成膜溶液的pH值為2. 6。實驗材料為壓鑄AZ91鎂合金，按照以下步驟進行處理1.脫脂將鎂合金浸在含25克/升的氫氧化鈉溶液中lOmin，溫度控制在70°C左右，清除鎂合金基體表面的油汙；水洗。2.酸洗將脫脂處理後的鎂合金浸泡在室溫下濃度為的磷酸二氫銨溶液中 2min，去除基體表面的氧化物和雜質；水洗。3.成膜將前處理後的鎂合金浸泡在溫度為60°C的無鉻成膜溶液中25min，即可形成灰色的轉化膜；水洗，烘乾，獲得的轉化膜厚度為6微米。比較例2將化學試劑按照每升水中含硫酸錳27. 5克，磷酸二氫銨30. 3克溶解在水中，獲得無鉻轉化膜的成膜溶液。成膜溶液包含10克/升的錳離子，25克/升磷酸根離子；使用 IOwt %稀磷酸調解成膜溶液的pH值為3。實驗材料為壓鑄AZ91鎂合金，按照以下步驟進行處理1.脫脂將鎂合金浸在由30克/升氫氧化鈉和20克/升磷酸鈉組成的鹼性溶液中8min，溫度控制在65°C左右，清除基體表面的油汙；水洗。2.酸洗採用30wt%的磷酸溶液，除去基體表面的氧化層、腐蝕產物等汙物，溫度為30°C，時間為Imin ；水洗；3.活化將酸性處理後的鎂合金浸泡在室溫下濃度為5wt%的氟化氫銨溶液中 5min，進一步清除基體表面殘留的汙物，並獲得均勻的成膜表面；水洗。4.成膜將前處理後的鎂合金浸泡在溫度為75°C的無鉻成膜溶液中35min，即可形成深灰色的轉化膜；水洗，烘乾，獲得的轉化膜厚度為10微米。性能測試和評價1.耐蝕性測試根據ASTM全浸實驗標準，將實施例1-5，比較例1_2所製備的鎂合金轉化膜試樣完全浸泡在腐蝕介質中，腐蝕介質體積與試樣工作面積之比為20ml/lcm2，採用的腐蝕介質為3.5wt%的NaCl水溶液，pH等於7，實驗溫度為25°C。腐蝕後試樣表面殘留的腐蝕產物採用CrO3 200g/l和AgNO3 10g/l組成的溶液進行清洗，清洗溫度20 25°C，時間1分鐘。 腐蝕前後試樣使用電子天平稱量，根據試樣在浸泡前後質量的變化計算平均腐蝕速率，結果見表1。2.腐蝕形貌觀察肉眼觀察全浸實驗48小時後，試樣表面的腐蝕情況，結果見表1。
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3.附著力測試將實施例1-5，比較例1-2所製備的鎂合金轉化膜表面採用環氧樹脂漆進行塗覆形成漆膜，漆膜厚度約為40微米，在漆膜乾燥後進行附著力測試。漆膜與基體金屬表面轉化膜之間的結合力採用劃格實驗方法檢測。用劃格試驗儀 (百格刀)在有機塗層(漆膜)上劃出100個ImmX Imm的小方格，劃痕深度要保證漆膜下基體金屬裸露。在漆膜上的劃格區域貼上3M 600膠帶並壓實，保證膠帶與膜層之間的緊密結合。5min後，用力從一側將膠帶揭掉，統計發生漆膜脫落的小方格的個數n，評級方法採用公式漆膜附著力(百分數)=(ιοο-η)%。將實施例1-5和對比例1-2所得到的轉化膜按照上述方法進行性能測試和評價， 所得結果列於表1中。表 權利要求
1.一種鎂合金無鉻轉化膜的成膜溶液，其特徵在於該成膜溶液包含鋯離子、錳離子、 鋇離子和磷酸鹽腐蝕抑制劑，其中成膜溶液PH值為1-5。
2.按照權利要求1所述的鎂合金無鉻轉化膜的成膜溶液，其特徵在於所述成膜溶液中鋯離子的含量為0. 01-2克/升；錳離子的含量2-14克/升；鋇離子含量為0. 01-8克/ 升；磷酸鹽腐蝕抑制劑的含量8-30克/升。
3.按照權利要求1所述的鎂合金無鉻轉化膜的成膜溶液，其特徵在於所述成膜溶液中的鋯離子選自於氟鋯酸鉀、硝酸鋯、乙醯丙酮鋯、氟化鋯或硫酸鋯中的一種或幾種。
4.按照權利要求1所述的鎂合金無鉻轉化膜的成膜溶液，其特徵在於所述成膜溶液中的錳離子選自於硝酸錳、磷酸二氫錳或硫酸錳中的一種或幾種。
5.按照權利要求1所述的鎂合金無鉻轉化膜的成膜溶液，其特徵在於所述成膜溶液中的鋇離子選自於醋酸鋇或硝酸鋇中的一種或幾種。
6.按照權利要求1所述的鎂合金無鉻轉化膜的成膜溶液，其特徵在於所述成膜溶液中的磷酸鹽腐蝕抑制劑選自磷酸二氫鈉、磷酸二氫鉀、磷酸二氫銨、磷酸銨、磷酸鈉、磷酸鉀或其它磷酸鹽類中的一種或幾種。
7.按照權利要求1所述的鎂合金無鉻轉化膜的成膜溶液，其特徵在於該成膜溶液還包含濃度為0. 2-3克/升的鉬酸鹽加速劑。
8.按照權利要求7所述的鎂合金無鉻轉化膜的成膜溶液，其特徵在於所述鉬酸鹽加速劑選自鉬酸鈉、鉬酸鉀或鉬酸銨中的一種或幾種。
9.一種利用權利要求1-8之一所述成膜溶液製備鎂合金無鉻轉化膜的方法，其特徵在於包含如下步驟1)脫脂用鹼性溶液清除鎂合金基體表面的油汙；2)酸洗有機酸溶液中清除鎂合金基體表面的氧化層和雜質；溫度控制在20-50°C之間，時間為0. 5-5min ；3)活化含酸性氟化物的活化溶液中活化鎂合金基體；溫度為20-60°C；活化時間為 2-20min ；4)表調處理含磷酸鈦的表調溶液中對鎂合金基體進行表調處理；表調溶液的溫度為 20-500C ；表調處理的時間為0. 5-10min ；5)成膜處理將前處理後的鎂合金基體浸泡在所述的成膜溶液中進行成膜處理；控制溫度為30-90°C，浸泡時間為5-60min，保持pH值為1_5之間；每步後都需要水洗。
10.按照權利要求9所述的製備鎂合金無鉻轉化膜的方法，其特徵在於所述酸洗溶液為0. 2-2wt%的有機酸。
11.按照權利要求9或10所述的製備鎂合金無鉻轉化膜的方法，其特徵在於所述酸洗溶液中使用的有機酸選自檸檬酸、丁二酸、乳酸或醋酸中的一種或其組合。
12.按照權利要求9所述的製備鎂合金無鉻轉化膜的方法，其特徵在於所述活化液中酸性氟化物的濃度為2-15wt%。
13.按照權利要求9或12所述的製備鎂合金無鉻轉化膜的方法，其特徵在於所述活化溶液中的酸性氟化物選自氟化氫銨或氟矽酸中的一種或其組合。
14.按照權利要求9所述的製備鎂合金無鉻轉化膜的方法，其特徵在於所述表調溶液中磷酸鈦的濃度為0. l-3wt%。
全文摘要
本發明公開了一種鎂合金無鉻轉化膜的成膜溶液和用其製備轉化膜的方法。所述成膜溶液包含鋯離子、錳離子、鋇離子和磷酸鹽腐蝕抑制劑，成膜溶液的pH值為1-5，該成膜溶液還可以包含鉬酸鹽加速劑；利用該成膜溶液製備鎂合金無鉻轉化膜的方法步驟包括1)脫脂用鹼性溶液清除基體油汙；2)酸洗有機酸溶液中清除基體表面的氧化層和雜質；3)活化含酸性氟化物的活化溶液中活化鎂合金基體；4)表調處理含磷酸鈦的表調溶液對鎂合金基體進行表調處理；5)成膜處理浸泡在所述的成膜溶液中成膜；採用本發明的成膜溶液以及製備方法製備的鎂合金無鉻轉化膜具有均勻、光滑、緻密、耐蝕性好、漆膜附著力高的優點，且所述成膜溶液成膜速率快、對環境汙染小。
文檔編號C23C22/42GK102191493SQ201010125808
公開日2011年9月21日 申請日期2010年3月17日 優先權日2010年3月17日
發明者單大勇, 宋影偉, 柯偉, 陳榮石, 韓恩厚 申請人:中國科學院金屬研究所