CN101130864A - 一种镁合金表面处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种镁合金化学转化溶液及该溶液用于镁合金表面处理方法。其中，该溶液以水为溶剂，每升溶液包括磷酸二氢铵10～50克、高锰酸钾10～50克、氟化钠1克及醋酸钠1～10克，并用磷酸调整pH值至2～6；另外，该镁合金表面处理方法的处理步骤为碱洗→超声波水洗→酸洗→超声波水洗→化学成膜处理→超声波水洗→烘干，其中的化学成膜处理需在温度为50～70℃的上述化学转化溶液中处理5～20分钟。通过上述方法得到的化学转化膜层，其厚度均匀，附着力好，耐腐蚀性能强。
Description
技术领域
本发明涉及一种表面处理方法，特别涉及一种镁合金表面处理方法。
背景技术
镁合金由于较工程塑料轻，且随着消费性电子产品逐渐趋向轻量化与薄型化，其逐渐成为消费性电子产品如笔记本计算机(率先采用轻金属的信息产品)、手机、PDA与投影仪中主要的基本材料，目前已为电子信息产品材料的后起之秀。镁合金的应用范围正在迅速扩大，镁合金的表面处理也显得越来越重要，其表面处理主要在于改善产品外观以及提高耐磨和防腐蚀性能。
镁合金表面非常活泼，容易被腐蚀氧化，若不经过化学转化膜处理而直接涂装，漆膜容易掉落，附着力不理想，造成应用上的困难。常规镁合金化学处理方法，工艺复杂，过程难控制，操作困难，并且钝化处理中常带有六价铬和氢氟酸对人体和环境有危害的物质。
因此，目前研究方向是寻找环保型无铬转化膜工艺。
发明内容
鉴于上述问题，本发明提供了一种镁合金化学转化溶液及其在镁合金表面处理的方法，该溶液成分简单，便于管控。
为达到上述目的，本发明提供了一种镁合金化学转化溶液，其以水为溶剂，该每升溶液中包括：
磷酸二氢铵 10～50克；
高锰酸钾 10～50克；
氟化钠 1克；
醋酸钠 1～10克。
此外，本发明还提供了一种镁合金表面处理的方法，该方法的基本流程为预处理→化学成膜处理→烘干，其中，每两个步骤之间需进行清洗处理，所述清洗处理可采用超声波去离子水清洗或普通纯水清洗等方法，用以去除其表面杂质。
该方法步骤是先将镁合金浸渍于碱性溶液中处理，用以去油脱脂，再将经碱洗后的镁合金通过超声波用去离子水洗干净，然后再将清洗后的镁合金浸渍于酸性溶液中，用以去除镁合金表面杂质及氧化物，并通过超声波用去离子水将镁合金洗干净，最后将经上述步骤处理后的镁合金浸渍于用磷酸调至PH值为2～6的上述镁合金化学转化溶液中，其处理温度为50℃～70℃，处理时间为5～20分钟，用超声波及去离子水洗干净该镁合金后进行烘干，且烘干温度为100℃，烘干时间为15分钟。
上述之技术方案，本发明所提供之镁合金化学转化溶液配方简单，便于管控，且通过该镁合金表面处理方法得到的化学转化膜层附着力好，膜层紧凑细致，不会在外观涂装层上形成缺陷，耐腐蚀能力突出。
具体实施例
以下先对本发明之组成及处理方式作出详细说明。
本发明之组成以水为溶剂，每升溶液包括：
磷酸二氢铵 10～50克；
高锰酸钾 10～50克；
氟化钠 1克；
醋酸钠 1～10克。
用上述的镁合金表面处理方法，包括以下工艺步骤：
a.预处理，用以使镁合金表面去油脱脂及去除其表面的杂质及氧化膜等，并将经处理后的镁合金清洗干净；
b.化学成膜处理，将清洗后的镁合金浸渍于温度为50～70℃，PH值为2～6的上述化学转化溶液中处理5～20分钟；
c.烘干，将经上述步骤处理过的镁合金取出并清洗干净，然后烘干。
对AZ31镁合金上作表面处理。
实施例1：
首先按配方配制以下化学转化溶液：
磷酸二氢铵 20克/升；
高锰酸钾 30克/升；
氟化钠 1克/升；
醋酸钠 10克/升；
上述化学转化溶液还可加入以下添加剂：
钼酸钠 3克/升；
硝酸钠 5克/升；
亚硝酸钠 1克/升；
在上述化学转化溶液中加入以上任意一种添加剂，可使氧化-还原反应更充分，促使化学转化膜的生成，并用磷酸将上述所得的溶液的PH值调整至5，然后取AZ31镁合金样品依次通过以下步骤：
a.碱洗，将AZ31镁合金样品浸渍于碱性溶液处理一段时间，以使该AZ31镁合金样品表面去油脱脂；
b.超声波去离子水洗，将经碱洗后的AZ31镁合金样品通过超声波并用去离子水清洗干净，去除其表面杂质；
c.酸洗，将AZ31镁合金样品浸渍于酸性溶液中处理一段时间，以去除其表面氧化物；
d.超声波去离子水洗，将经酸洗后的AZ31镁合金样品通过超声波并用去离子水清洗干净，去除表面杂质；
e.化学成膜处理，将经上述步骤处理后的AZ31镁合金样品浸渍于上述镁合金化学转化溶液中，其处理温度为50℃，处理时间为15分钟，在AZ31镁合金样品表面形成一化学转化膜层；
f.超声波去离子水洗，将该AZ31镁合金样品用超声波及去离子水清洗干净，去除其表面杂质；
g.烘干，将清洗后的AZ31镁合金样品烘干，其烘干温度为100℃，烘干时间为15分钟。
通过上述步骤在AZ31镁合金样品表面得到的化学转化膜层，其厚度均匀，附着力好，耐腐蚀能力强，且其经过8小时的盐雾实验后，其耐腐蚀性达到9级。
实施例2：
首先按配方配制以下溶液：
磷酸二氢铵 50克/升；
高锰酸钾 10克/升；
氟化钠 1克/升；
醋酸钠 10克/升。
上述化学转化溶液还可加入以下添加剂：
钼酸钠 3克/升；
硝酸钠 5克/升；
亚硝酸钠 1克/升。
在上述化学转化溶液中加入以上任意一种添加剂，可使氧化-还原反应更充分，促使化学转化膜的生成，并用磷酸将上述所得的溶液的PH值调至5，然后取AZ31镁合金样品依次通过以下步骤：
a.碱洗，将AZ31镁合金样品浸渍于碱性溶液处理一段时间，以使该AZ31镁合金样品表面去油脱脂；
b.超声波去离子水洗，将经碱洗后的AZ31镁合金样品通过超声波并用去离子水清洗干净，去除表面杂质；
c.酸洗，将AZ31镁合金样品浸渍于酸性溶液中处理一段时间，以去除其表面氧化物；
d.超声波去离子水洗，将经酸洗后的AZ31镁合金样品通过超声波并用去离子水清洗干净，去除表面杂质；
e.化学成膜处理，将经上述步骤处理后的AZ31镁合金样品浸渍于上述镁合金化学转化溶液中，其处理温度为60℃，处理时间为15分钟，在AZ31镁合金样品表面形成一化学转化膜层；
f.超声波去离子水洗，将该AZ31镁合金样品用超声波及去离子水清洗干净，去除表面杂质；
g.烘干，将清洗后的AZ31镁合金样品烘干，其烘干温度为100℃，烘干时间为15分钟。
通过上述步骤在AZ31镁合金样品表面得到的化学转化膜层，其厚度均匀，附着力好，耐腐蚀能力强，且其经过8小时的盐雾实验后，其耐腐蚀性达到9级。
Claims (7)
1.一种镁合金化学转化溶液，该溶液以水为溶剂，每升溶液包括：
磷酸二氢铵 10～50克；
高锰酸钾 10～50克；
氟化钠 1克；
醋酸钠 1～10克。
2.根据权利要求1所述的镁合金化学转化溶液，其特征在于，所述镁合金化学转化溶液其最佳配方为：
磷酸二氢氨 50克/升；
高锰酸钾 10克/升；
氟化钠 1克/升；
醋酸钠 10克/升。
3.根据权利要求1所述的镁合金化学转化溶液，其特征在于，所述镁合金化学转化溶液其优选配方为：
磷酸二氢氨 20克/升；
高锰酸钾 30克/升；
氟化钠 1克/升；
醋酸钠 10克/升。
4.根据权利要求1至3中的任意一项所述的镁合金化学转化溶液，其特征在于，所述镁合金化学转化溶液可加入添加剂，且所述添加剂可选自钼酸氨3克/升、钼酸钠3克/升、硝酸钠5克/升或亚硝酸钠5克/升。
5.一种镁合金表面处理方法，其至少包括以下步骤：
a.预处理，用以使镁合金表面去油脱脂及去除其表面的杂质及氧化膜等，并将经处理后的镁合金清洗干净；
b.化学成膜处理，将清洗后的镁合金浸渍于温度为50～70℃，PH值为2～6的上述化学转化溶液中处理5～20分钟；
c.烘干，将经上述步骤处理过的镁合金取出并清洗干净，然后烘干。
6.根据权利要求5所述的镁合金表面处理方法，其特征在于，所述预处理步骤优选采用依次通过碱洗、用超声波去离子水清洗、酸洗及再用超声波去离子水洗来实行。
7.根据权利要求5所述的镁合金表面处理方法，其特征在于，所述烘干步骤可在温度为100℃中烘干15分钟。
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