CN103173778A - 镁合金酸洗活化剂及酸洗方法 - Google Patents

镁合金酸洗活化剂及酸洗方法 Download PDF

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丁欣
陈其亮
杨升攀
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Suzhou Mitac Precision Technology Co Ltd
Suzhou Hanyang Precision Electronics Co Ltd
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一种镁合金酸洗活化剂及酸洗方法，其中该镁合金酸洗活化剂以水为溶剂，包括按浓度计算的下列组分：柠檬酸5～10g/L；乳酸10～20g/L；硫酸5～15g/L；磷酸5～15g/L。该镁合金酸洗方法包括以下步骤：(1)将镁合金素材在脱脂剂中进行脱脂处理，以去除表面油脂；(2)将脱脂后的镁合金素材水洗后置于上述镁合金酸洗活化剂中进行酸洗活化处理；(3)将该镁合金素材进行超声波纯水洗，去除镁合金表面杂质。本发明的镁合金酸洗活化剂及酸洗方法，采用有机酸与无机酸结合，在室温或常温环境下即可进行酸洗活化，无能耗，且能够较好去除镁合金表面的硅杂质及氧化物。

Description

镁合金酸洗活化剂及酸洗方法
【技术领域】
本发明涉及一种酸洗活化剂及酸洗方法，具体涉及一种镁合金酸洗活化剂及酸洗方法。
【背景技术】
镁合金由于较工程塑料轻，且随着产品逐渐轻量化与薄型化，其逐渐成为电子产品如笔记本电脑、手机、PDA等中主要的材料，镁合金的应用范围因而迅速扩大。在工业生产中，对镁合金的表面处理也越来越重要，其表面处理主要用于改善产品的外观以及提高其耐磨性及耐腐蚀性。
在进行镁合金化成之前，需对镁合金素材进行酸洗活化处理，以除去表面的氧化物、腐蚀产物及其他污染物，提高产品品质。现有大多工艺中还是采用铬酸进行处理，然而六价铬经废水排出，会造成水源及环境污染，严重危害了人员健康及环境安全，因而不符合环保要求；如果纯粹采用无机酸进行酸洗，去除表面硅杂质能力有限；而使用纯有机酸则反应速度过慢，酸洗能力有限。
【发明内容】
因此，本发明的目的是提供一种镁合金酸洗活化剂及酸洗方法，该镁合金酸洗活化剂及酸洗方法能够较好的去除镁合金表面的氧化物和硅杂质。
为了达到上述目的，本发明提供的镁合金酸洗活化剂，用于对镁合金酸洗活化处理，该镁合金酸洗活化剂以水为溶剂，包括按浓度计算的下列组分：
柠檬酸5～10g/L；
乳酸10～20g/L；
硫酸5～15g/L；
磷酸5～15g/L。
本发明还提供一种镁合金酸洗方法，该镁合金酸洗方法包括以下步骤：
(1)将镁合金素材在脱脂剂中进行脱脂处理，以去除表面油脂；
(2)将脱脂后的镁合金素材水洗后置于镁合金酸洗活化剂中进行酸洗活化处理，该镁合金酸洗活化剂以水为溶剂，包括按浓度计算的下列组分：柠檬酸5～10g/L；乳酸10～20g/L；硫酸5～15g/L；磷酸5～15g/L；
(3)将该镁合金素材进行超声波纯水洗，去除镁合金表面杂质。
特别地，所述步骤(1)中脱脂剂的浓度为30～100g/L，脱脂温度为55～75℃，脱脂时间为3～15分钟。
特别地，所述步骤(2)中处理温度控制在20～30℃之间，处理时间控制在40秒～5分钟之间。
特别地，所述步骤(3)之后还包括步骤(4)将超声波纯水洗后的镁合金素材进行纯水洗。
特别地，所述步骤(4)之后还包括步骤(5)将纯水洗后的镁合金素材在表调剂中浸泡进行表调处理。
特别地，所述步骤(5)之后还包括步骤(6)将表调处理后的镁合金素材水洗后进行化成处理。
特别地，所述步骤(5)中表调剂为氢氧化钠，表调剂的质量分数为3～10％，处理温度为60～85℃，处理时间为30秒～2分钟。
特别地，所述步骤(6)中处理温度为40～65℃，处理时间为30秒～2分钟。
本发明的镁合金酸洗活化剂及酸洗方法，采用有机酸与无机酸结合，有机酸反应较为缓慢，腐蚀性较弱，能够较好去除镁合金表面的硅杂质，而无机酸反应较为迅速，腐蚀性较强，能够快速去除镁合金表面的氧化膜，而且在室温或常温环境下即可进行酸洗活化，无能耗。
【附图说明】
图1绘示本发明的镁合金酸洗方法一实施例的流程图。
【具体实施方式】
为对本发明的目的、方法步骤及功能有进一步的了解，现配合附图详细说明如下：
实施例1
本实施例提供的镁合金酸洗活化剂，用于对镁合金酸洗活化处理，该镁合金酸洗活化剂以水为溶剂，包括按浓度计算的下列组分：
柠檬酸10g/L；
乳酸15g/L；
硫酸5g/L；
磷酸5g/L。
本实施例还提供一种镁合金酸洗方法，该镁合金酸洗方法包括以下步骤：
步骤101：将镁合金素材在浓度为30g/L的脱脂剂中进行脱脂处理，脱脂温度为60℃，脱脂时间为10分钟，以去除表面油脂；
步骤102：将脱脂后的镁合金素材水洗后置于镁合金酸洗活化剂中进行酸洗活化处理，处理温度为30℃，处理时间为1分钟，该镁合金酸洗活化剂以水为溶剂，包括按浓度计算的下列组分：柠檬酸10g/L；乳酸15g/L；硫酸5g/L；磷酸5g/L，经过酸洗活化处理后，该镁合金素材表面呈现银白色，已明显去除表面的氧化层，并使镁合金素材中硅杂质含量降低；
步骤103：将该镁合金素材进行超声波纯水洗，去除镁合金表面杂质；
步骤104：将超声波纯水洗后的镁合金素材再进行纯水洗；
步骤105：将纯水洗后的镁合金素材在表调剂中浸泡进行表调处理，表调剂为氢氧化钠，表调剂的质量分数为5％，处理温度为80℃，处理时间为1分钟，该表调处理使镁合金表面均一化，有利于后续化成反应的进行及皮膜均匀性；
步骤106：将表调处理后的镁合金素材水洗后进行化成处理，处理温度为60℃，处理时间为1分钟，该化成处理能够在镁合金表面形成抗腐蚀膜。
对采用上述镁合金酸洗活化剂进行酸洗处理后的镁合金素材在酸洗处理各阶段的硅元素含量的原子百分比(atomic％)进行测试，其结果如下：
  脱脂   酸洗活化   表调   化成
  0.72％   0.22％   0.18％   0.01％
从测试结果分析，脱脂后硅元素含量为0.72％，经过上述酸洗活化剂进行酸洗活化处理后硅含量降低至0.22％，表调处理后为0.18％，化成处理后镁合金表面的硅含量仅为0.01％，因此镁合金表面硅杂质基本去除干净。
实施例2
本实施例提供的镁合金酸洗活化剂，用于对镁合金酸洗活化处理，该镁合金酸洗活化剂以水为溶剂，包括按浓度计算的下列组分：
柠檬酸5g/L；
乳酸10g/L；
硫酸5g/L；
磷酸5g/L。
本实施例还提供一种镁合金酸洗方法，该镁合金酸洗方法包括以下步骤：
步骤201：将镁合金素材在浓度为30g/L的脱脂剂中进行脱脂处理，脱脂温度为60℃，脱脂时间为10分钟，以去除表面油脂；
步骤202：将脱脂后的镁合金素材水洗后置于镁合金酸洗活化剂中进行酸洗活化处理，处理温度为25℃，处理时间为2分钟，该镁合金酸洗活化剂以水为溶剂，包括按浓度计算的下列组分：柠檬酸5g/L；乳酸10g/L；硫酸5g/L；磷酸5g/L，经过酸洗活化处理后，该镁合金素材表面呈现银白色，已明显去除表面的氧化层，并使镁合金素材中硅杂质含量降低；
步骤203：将该镁合金素材进行超声波纯水洗，去除镁合金表面杂质；
步骤204：将超声波纯水洗后的镁合金素材再进行纯水洗；
步骤205：将纯水洗后的镁合金素材在表调剂中浸泡进行表调处理，表调剂为氢氧化钠，表调剂的质量分数为5％，处理温度为80℃，处理时间为1分钟，该表调处理使镁合金表面均一化，有利于后续化成反应的进行及皮膜均匀性。
步骤206：将表调处理后的镁合金素材水洗后进行化成处理，处理温度为60℃，处理时间为1分钟，该化成处理能够在镁合金表面形成抗腐蚀膜。
对采用上述镁合金酸洗活化剂进行酸洗处理后的镁合金素材在酸洗处理各阶段的硅元素含量的原子百分比(atomic％)进行测试，其结果如下：
Figure BDA0000123130660000031
Figure BDA0000123130660000041
从测试结果分析，脱脂后硅元素含量为0.73％，经过上述酸洗活化剂进行酸洗活化处理后硅含量降低至0.24％，表调处理后为0.19％，化成处理后镁合金表面的硅含量仅为0.03％，因此镁合金表面硅杂质基本去除干净。
本发明的镁合金酸洗活化剂及酸洗方法，采用有机酸与无机酸结合，有机酸反应较为缓慢，腐蚀性较弱，能够较好去除镁合金表面的硅杂质，而无机酸反应较为迅速，腐蚀性较强，能够快速去除镁合金表面的氧化膜，而且在室温或常温环境下即可进行酸洗活化，无能耗。

Claims (11)

1.一种镁合金酸洗活化剂，其特征在于，该镁合金酸洗活化剂以水为溶剂，包括按浓度计算的下列组分：
柠檬酸5～10g/L；
乳酸10～20g/L；
硫酸5～15g/L；
磷酸5～15g/L。
2.根据权利要求1所述的镁合金酸洗活化剂，其特征在于，该镁合金酸洗活化剂以水为溶剂，包括按浓度计算的下列组分：
柠檬酸10g/L；
乳酸15g/L；
硫酸5g/L；
磷酸5g/L。
3.根据权利要求1所述的镁合金酸洗活化剂，其特征在于，该镁合金酸洗活化剂以水为溶剂，包括按浓度计算的下列组分：
柠檬酸5g/L；
乳酸10g/L；
硫酸5g/L；
磷酸5g/L。
4.一种镁合金酸洗方法，其特征在于，该镁合金酸洗方法包括以下步骤：
(1)将镁合金素材在脱脂剂中进行脱脂处理，以去除表面油脂；
(2)将脱脂后的镁合金素材水洗后置于镁合金酸洗活化剂中进行酸洗活化处理，该镁合金酸洗活化剂以水为溶剂，包括按浓度计算的下列组分：柠檬酸5～10g/L；乳酸10～20g/L；硫酸5～15g/L；磷酸5～15g/L；
(3)将该镁合金素材进行超声波纯水洗，去除镁合金表面杂质。
5.根据权利要求4所述的镁合金酸洗方法，其特征在于，所述步骤(1)中脱脂剂的浓度为30～100g/L，脱脂温度为55～75℃，脱脂时间为3～15分钟。
6.根据权利要求4所述的镁合金酸洗方法，其特征在于，所述步骤(2)中处理温度控制在20～30℃之间，处理时间控制在40秒～5分钟之间。
7.根据权利要求4所述的镁合金酸洗方法，其特征在于，所述步骤(3)之后还包括步骤(4)将超声波纯水洗后的镁合金素材进行纯水洗。
8.根据权利要求7所述的镁合金酸洗方法，其特征在于，所述步骤(4)之后还包括步骤(5)将纯水洗后的镁合金素材在表调剂中浸泡进行表调处理。
9.根据权利要求8所述的镁合金酸洗方法，其特征在于，所述步骤(5)之后还包括步骤(6)将表调处理后的镁合金素材水洗后进行化成处理。
10.根据权利要求8所述的镁合金酸洗方法，其特征在于，所述步骤(5)中表调剂为氢氧化钠，表调剂的质量分数为3～10％，处理温度为60～85℃，处理时间为30秒～2分钟。
11.根据权利要求9所述的镁合金酸洗方法，其特征在于，所述步骤(6)中处理温度为40～65℃，处理时间为30秒～2分钟。
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