CN105695973A

CN105695973A - 一种铝合金三价铬钝化液

Info

Publication number: CN105695973A
Application number: CN201610154745.2A
Authority: CN
Inventors: 郭晓军; 张益良
Original assignee: Shenzhen Rts Cleaning Technology Co ltd
Current assignee: Shenzhen Rts Cleaning Technology Co ltd
Priority date: 2016-03-16
Filing date: 2016-03-16
Publication date: 2016-06-22

Abstract

本发明公开了一种铝合金三价铬钝化液，由三价铬化合物、水溶性氟化合物、一种或多种有机酸化合物组合而成，所述有机酸化合物是三价铬的络合剂，添加量为5ppm-500ppm，三价铬化合物添加量为0.2g/L-10g/L,氟化合物添加量为0.2g/L-20.0g/L，通过配比三价铬化合物和氟化合物的添加量调整钝化液的pH值为2.5～4.5。该三价铬钝化液作为化学转化膜耐腐蚀性能与六价铬转化膜耐蚀性能相当，避免传统六价铬转化膜工艺过程环境以及安全隐患等问题。

Description

一种铝合金三价铬钝化液

技术领域

本发明属于铝合金表面处理领域，涉及铝合金三价铬转化膜，具体为一种铝合金三价铬钝化液。

背景技术

转化膜已广泛应用于铝合金表面处理，改善耐蚀性能和提高喷涂涂层的附着力。传统工艺使用六价铬转化膜来提高铝及其他金属的防腐蚀性能。然而，铬酸盐转化涂层通常包含高度有毒的六价铬。

为了克服六价铬相关的环境、安全问题，多来年广大科技工作者致力于开发三价铬转化膜。美国专利号4171231，5304257采用三价铬钝化方案。这些专利主要通过两步法，首先在金属表面形成三价铬的钝化膜，然后再浸泡含有一定比例的氧化剂，使部分三价铬氧化成六价铬。当然，这些方案有缺陷，其钝化膜防腐蚀与六价铬转化膜性能有差距。中国专利号CN101275225A提到三价铬转化膜含三价铬1-20g/L，磷酸1-25g/L，调整pH值1.6-4.0。然而，该转化膜耐中性盐雾性能有待进一步提升。

发明内容

本发明的目的是提供一种铝合金三价铬钝化液，该铝合金三价铬钝化液耐腐蚀性能与六价铬转化膜耐蚀性能相当，避免传统六价铬转化膜工艺过程环境以及安全隐患等问题，以解决现有技术中导致的上述多项缺陷。

为实现上述目的，本发明提供的技术方案为：

本发明提供了一种铝合金三价铬钝化液，由三价铬化合物、水溶性氟化合物、一种或多种有机酸化合物组合而成，所述有机酸化合物是三价铬的络合剂，添加量为5ppm-500ppm，三价铬化合物添加量为0.2g/L-10g/L,氟化合物添加量为0.2g/L-20.0g/L，通过配比三价铬化合物和氟化合物的添加量调整钝化液的pH值为2.5-4.5。

优选地，三价铬化合物和氟化合物的添加量配比为：三价铬化合物添加量为0.2g/L-8.0g/L，氟化合物添加量为0.2g/L-18.0g/L，钝化液的pH值控制在2.5～4.5。

优选地，三价铬化合物和氟化合物的添加量配比为：三价铬化合物添加量为0.5g/L-8.0g/L，氟化合物添加量为0.5g/L-18.0g/L，钝化液的pH值控制在2.5～4.5。

优选地，三价铬化合物和氟化合物的添加量配比为：三价铬化合物添加量为0.5g/L-8.0g/L，氟化合物添加量为0.2g/L-18.0g/L，钝化液的pH值控制在2.5～4.5。

优选地，所述有机酸化合物是一元酸或多元酸络合物，优选为β-氨基丙酸及其衍生物的组合物。

优选地，所述有机酸化合物的添加量优选为5ppm-300ppm。

本发明的有益效果是：该三价铬钝化液作为化学转化膜耐腐蚀性能与六价铬转化膜耐蚀性能相当，避免传统六价铬转化膜工艺过程环境以及安全隐患等问题；由于氨基酸有机化合物可与三价铬离子形成稳定螯合物，有效避免因pH值上升，铬离子沉淀；羧基吸附在金属表面，金属表面形成M(金属)-O–R-NH2共价键，氨基为后续的有机涂层提供桥接作用，增强涂层附着力。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

本发明实施例提供了一种铝合金三价铬钝化液，一种铝合金三价铬钝化液，由三价铬化合物、水溶性氟化合物、一种或多种有机酸化合物组合而成，所述有机酸化合物是三价铬的络合剂，添加量为5ppm-500ppm，三价铬化合物添加量为0.2g/L-10g/L,氟化合物添加量为0.2g/L-20.0g/L，通过配比三价铬化合物和氟化合物的添加量调整钝化液的pH值为2.5～4.5。

在本实施例中，三价铬化合物和氟化合物的添加量配比为：三价铬化合物添加量为0.2g/L-8.0g/L，氟化合物添加量为0.2g/L-18.0g/L，钝化液的pH值控制在2.5～4.5。

在本实施例中，三价铬化合物和氟化合物的添加量配比为：三价铬化合物添加量为0.5g/L-8.0g/L，氟化合物添加量为0.5g/L-18.0g/L，钝化液的pH值控制在2.5～4.5。

在本实施例中，三价铬化合物和氟化合物的添加量配比为：三价铬化合物添加量为0.5g/L-8.0g/L，氟化合物添加量为0.2g/L-18.0g/L，钝化液的pH值控制在2.5～4.5。

在本实施例中，所述有机酸化合物是一元酸或多元酸络合物，优选为β-氨基丙酸及其衍生物的组合物。

在本实施例中，所述有机酸化合物的添加量优选为5ppm-300ppm。

利用本发明所述不同组分的铝合金三价铬钝化液测试铝材实施例，参考如下步骤和结果，三价铬化合物采用硫酸铬，氟化合物采用氟锆酸钾，有机酸化合物使用β-氨基丙酸:

将铝合金板材裁剪，样品尺寸为80mm*40mm*2mm。用SiC砂纸经800#，1500#打磨。

清洗：经鑫鸿达公司商品RTs202，30-50g/L，60-65℃超声清洗1-3min，依次经自来水、纯水充分水洗，避免工件表面清洗药水残留。

酸洗活化：5-10g/L氢氟酸溶液浸泡10-30s，纯水水洗后浸泡钝化液。

钝化处理：钝化方案见下表一，所有测试方案pH为3.5-4.5，室温浸泡10min，纯水水洗2道，75-80℃干燥20Min，放置24h.

盐雾测试：耐腐蚀性能评估，参考ASTMB117，结果详见表一。

表一、钝化方案及盐雾测试结果

由以上可知，该三价铬钝化液作为化学转化膜耐腐蚀性能与六价铬转化膜耐蚀性能相当，避免传统六价铬转化膜工艺过程环境以及安全隐患等问题；由于氨基酸有机化合物可与三价铬离子形成稳定螯合物，有效避免因pH值上升，铬离子沉淀；羧基吸附在金属表面，金属表面形成M(金属)-O–R-NH2共价键，氨基为后续的有机涂层提供桥接作用，增强涂层附着力。

以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制。尽管按照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明技术方案进行各种组合、修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围中。

Claims

1.一种铝合金三价铬钝化液，其特征在于，由三价铬化合物、水溶性氟化合物、一种或多种有机酸化合物组合而成，所述有机酸化合物是三价铬的络合剂，添加量为5ppm-500ppm，三价铬化合物添加量为0.2g/L-10g/L,氟化合物添加量为0.2g/L-20.0g/L，通过配比三价铬化合物和氟化合物的添加量调整钝化液的pH值为2.5-4.5。

2.根据权利要求1所述的一种铝合金三价铬钝化液，其特征在于，三价铬化合物和氟化合物的添加量配比为：三价铬化合物添加量为0.2g/L-8.0g/L，氟化合物添加量为0.2g/L-18.0g/L，钝化液的pH值控制在2.5～4.5。

3.根据权利要求1所述的一种铝合金三价铬钝化液，其特征在于，三价铬化合物和氟化合物的添加量配比为：三价铬化合物添加量为0.5g/L-8.0g/L，氟化合物添加量为0.5g/L-18.0g/L，钝化液的pH值控制在2.5～4.5。

4.根据权利要求1所述的一种铝合金三价铬钝化液，其特征在于，三价铬化合物和氟化合物的添加量配比为：三价铬化合物添加量为0.5g/L-8.0g/L，氟化合物添加量为0.2g/L-18.0g/L，钝化液的pH值控制在2.5～4.5。

5.根据权利要求1所述的一种铝合金三价铬钝化液，其特征在于，所述有机酸化合物是一元酸或多元酸络合物，优选为β-氨基丙酸及其衍生物的组合物。

6.根据权利要求1或权利要求5所述的一种铝合金三价铬钝化液，其特征在于，所述有机酸化合物的添加量优选为5ppm-300ppm。