CN104328412A - 一种铝合金表面金黄色钝化膜处理液的制备方法 - Google Patents

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    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C22/00—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
    • C23C22/05—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions
    • C23C22/06—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6
    • C23C22/40—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6 containing molybdates, tungstates or vanadates
    • C23C22/44—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6 containing molybdates, tungstates or vanadates containing also fluorides or complex fluorides

Abstract

本发明公开了一种铝合金表面金黄色钝化膜处理液的制备方法，该钝化液的组成为：氯化亚铈16-18g/L，硝酸镧2-4g/L，铋酸钾12-14g/L，钼酸钠4-6g/L，高氯酸钾5-7g/L，氟化氢铵1.5-3.5g/L，酒石酸13-15g/L，柠檬酸钠6-8g/L，硼酸钠8-10g/L，十二烷基磺酸钠1.5-2.5g/L，硫脲0.3-0.5g/L，余量为去离子水；所述制备方法为：取适量去离子水，加热至50-60℃，依次加入酒石酸、氯化亚铈、硝酸镧、铋酸钾、钼酸钠、高氯酸钾、氟化氢铵、柠檬酸钠和硼酸钠，全部加完搅拌18-22分钟，然后再加入十二烷基磺酸钠和硫脲，再加入剩余的去离子水定容。

Description

一种铝合金表面金黄色钝化膜处理液的制备方法
技术领域
本发明涉及表面处理技术领域，尤其涉及一种铝合金表面金黄色钝化膜处理液的制备方法。
背景技术
铝合金是使用量仅次于钢铁的第二大金属材料。铝合金在大气环境条件下，表面可以形成一层极薄的氧化物膜使其具有一定的耐腐蚀性能。但这种自发氧化膜容易破损，尤其在含有Cl-的环境中，极易发生点蚀、缝隙腐蚀、应力腐蚀等各种破坏。为提高铝合金表面的耐腐蚀性能，进一步扩大其应用范围，延长使用寿命，铝合金表面防护非常重要。
在常见的防护处理技术中，铝合金阳极氧化技术和铬酸盐氧化技术得到广泛应用。尤其后者更是作为铝合金喷涂前广泛应用的一道重要的表面处理工序。但是，铬酸盐化学转化处理对环境和人体健康都产生危害。2007年开始，欧洲、北美已全面禁止铝合金表面铬酸盐处理的各类产品，如铝型材、电子产品等。铬酸盐转化处理替代技术的研究与开发受到广泛关注，许多代铬技术相继出现，如磷化，锌磷化、基于钛锆与氟的络合物处理工艺(CARBDOBOND)、Envirox系列处理技术等。申请号为200410021031.1、200480031392.2、200510100993.0、20058002127.6、200610046292.8、200610046516.5、200680002318.7的系列中国发明专利申请都涉及这些技术。虽然这些技术中的一些已经进入使用阶段，但它们的耐蚀效果同传统的铬酸盐转化处理尚有一定差距。以钛-锆系为代表的处理技术在生产中虽有一定应用，但其主要问题是其膜层无色，不利于生产过程中的在线判断。
在众多铬酸盐替代技术中，稀土化学转化膜的抗腐蚀能力可以达到，甚至超过传统铬酸盐钝化处理效果的结论已被大量研究结果证实。但是目前研发的复合钝化处理技术，如简单浸泡工艺、稀土波美层处理工艺、高温浸泡与电化学结合的铈-钼处理工艺、熔盐浸泡工艺等，因为自身存在的以下缺点难于应用于实际生产，如：(1)处理时间长，有的工艺甚至需要2个星期时间；(2)处理温度高，工艺复杂。同传统铬酸盐处理相比较，成膜速度和处理成本有着巨大差距。近年来，基于H2O2作为成膜氧化剂的复合钝化处理工艺取得了很大进展，如中国专利ZL200510010441.0。国外有不少研究报道认为稀土盐-双氧水转化处理工艺仅适于铜含量较高的铝合金系列。上述技术中使用铈盐作为处理液主盐，双氧水(H2O2)作为复合钝化处理的氧化剂，虽然达到了低温(20～100℃)快速处理(处理时间5～20分钟)的目的，但是这种氧化剂在开放的大气环境中极易分解，在很短的时间内将失去其强氧化性。配置好的处理液可能使用一次后即失效，要处理其它的构件，需要重新配置新的处理液。同传统的铬酸盐处理工艺比较，处理液的长效稳定性及处理成本均有待进一步提高。最近，中国专利CN101139708A发明了一种稀土盐-KMnO4体系成膜工艺，但该工艺的转化液成分极为复杂，成本较高，更为重要的是其溶液稳定性较差，不能满足生产中槽液稳定性的基本要求，从而极大地限制其产业化应用。
发明内容
本发明的目的在于提出一种铝合金表面金黄色钝化膜处理液的制备方法，该方法制备的处理液通过对组分的改进，使得其克服现有技术的缺陷，在铝合金表面生成金黄色钝化膜，利于在线判断，并且该钝化膜耐腐蚀性能优异。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种铝合金表面金黄色钝化膜处理液的制备方法，该钝化液的组成为：氯化亚铈16-18g/L，硝酸镧2-4g/L，铋酸钾12-14g/L，钼酸钠4-6g/L，高氯酸钾5-7g/L，氟化氢铵1.5-3.5g/L，酒石酸13-15g/L，柠檬酸钠6-8g/L，硼酸钠8-10g/L，十二烷基磺酸钠1.5-2.5g/L，硫脲0.3-0.5g/L，余量为去离子水；所述制备方法为：取适量去离子水，加热至50-60℃，依次加入酒石酸、氯化亚铈、硝酸镧、铋酸钾、钼酸钠、高氯酸钾、氟化氢铵、柠檬酸钠和硼酸钠，全部加完搅拌18-22分钟，然后再加入十二烷基磺酸钠和硫脲，再加入剩余的去离子水定容。
本发明有益效果如下：
1)采用本发明钝化液制备的膜层不含铬和有机物质，处理过程无污染物质排放，属于环境友好型技术，可替代铬酸盐处理工艺转化处理液。
2）采用本发明钝化液处理可获得金黄色非晶态钝化膜层，有利于在线判断，膜层表面致密，无明显裂纹缺陷，耐腐蚀性能高，与基体结合力良好。
3）本发明钝化液无需加热，室温下即可快速成膜。
4）本发明钝化液较长时期使用不老化，处理液稳定性高。
具体实施方式
实施例一
一种铝合金表面金黄色钝化膜处理液的制备方法，该钝化液的组成为：氯化亚铈16g/L，硝酸镧4g/L，铋酸钾12g/L，钼酸钠6g/L，高氯酸钾5g/L，氟化氢铵3.5g/L，酒石酸13g/L，柠檬酸钠8g/L，硼酸钠8g/L，十二烷基磺酸钠2.5g/L，硫脲0.3g/L，余量为去离子水；所述制备方法为：取适量去离子水，加热至50℃，依次加入酒石酸、氯化亚铈、硝酸镧、铋酸钾、钼酸钠、高氯酸钾、氟化氢铵、柠檬酸钠和硼酸钠，全部加完搅拌22分钟，然后再加入十二烷基磺酸钠和硫脲，再加入剩余的去离子水定容。
实施例二
一种铝合金表面金黄色钝化膜处理液的制备方法，该钝化液的组成为：氯化亚铈18g/L，硝酸镧2g/L，铋酸钾14g/L，钼酸钠4g/L，高氯酸钾7g/L，氟化氢铵1.5g/L，酒石酸15g/L，柠檬酸钠6g/L，硼酸钠10g/L，十二烷基磺酸钠1.5g/L，硫脲0.5g/L，余量为去离子水；所述制备方法为：取适量去离子水，加热至60℃，依次加入酒石酸、氯化亚铈、硝酸镧、铋酸钾、钼酸钠、高氯酸钾、氟化氢铵、柠檬酸钠和硼酸钠，全部加完搅拌18分钟，然后再加入十二烷基磺酸钠和硫脲，再加入剩余的去离子水定容。
实施例三
一种铝合金表面金黄色钝化膜处理液的制备方法，该钝化液的组成为：氯化亚铈17g/L，硝酸镧3g/L，铋酸钾13g/L，钼酸钠5g/L，高氯酸钾6g/L，氟化氢铵2.5g/L，酒石酸14g/L，柠檬酸钠7g/L，硼酸钠9g/L，十二烷基磺酸钠2.0g/L，硫脲0.4g/L，余量为去离子水；所述制备方法为：取适量去离子水，加热至55℃，依次加入酒石酸、氯化亚铈、硝酸镧、铋酸钾、钼酸钠、高氯酸钾、氟化氢铵、柠檬酸钠和硼酸钠，全部加完搅拌20分钟，然后再加入十二烷基磺酸钠和硫脲，再加入剩余的去离子水定容。

Claims (1)

1.一种铝合金表面金黄色钝化膜处理液的制备方法，其特征在于，该钝化液的组成为：氯化亚铈16-18g/L，硝酸镧2-4g/L，铋酸钾12-14g/L，钼酸钠4-6g/L，高氯酸钾5-7g/L，氟化氢铵1.5-3.5g/L，酒石酸13-15g/L，柠檬酸钠6-8g/L，硼酸钠8-10g/L，十二烷基磺酸钠1.5-2.5g/L，硫脲0.3-0.5g/L，余量为去离子水；所述制备方法为：取适量去离子水，加热至50-60℃，依次加入酒石酸、氯化亚铈、硝酸镧、铋酸钾、钼酸钠、高氯酸钾、氟化氢铵、柠檬酸钠和硼酸钠，全部加完搅拌18-22分钟，然后再加入十二烷基磺酸钠和硫脲，再加入剩余的去离子水定容。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN104878376A (zh) * 2015-06-25 2015-09-02 潘应生 一种铝合金低铬钝化液及该钝化液的制备方法
CN104878374A (zh) * 2015-06-25 2015-09-02 潘应生 一种铝合金无铬钝化溶液及该钝化溶液的制备方法
CN105603409A (zh) * 2016-01-15 2016-05-25 华南理工大学 一种铝合金常温碱性无铬钝化液及钝化方法

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