CN106756951A - 一种用于镁合金表面处理的改性碳化硅纳米线‑稀土盐转化液及其使用方法 - Google Patents

一种用于镁合金表面处理的改性碳化硅纳米线‑稀土盐转化液及其使用方法 Download PDF

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王青锋
丁守君
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    • 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
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    • 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

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Abstract

本发明公开了一种用于镁合金表面处理的改性碳化硅纳米线‑稀土盐转化液，该转化液以稀土盐为主成膜剂，佐以钼酸钠、酒石酸、氟化钠等助剂，并在此基础上加入了经硬脂酸表面改性的碳化硅纳米线，改性后的纳米线在溶液中更易分散，从而获得均匀稳定的增强效果，其能显著的提高稀土盐转化膜的抗腐蚀、耐磨性，同时还能提高膜层表面的疏水亲油性，进一步提高了镁合金表面的洁净度，与有机涂层的相容性更佳。

Description

一种用于镁合金表面处理的改性碳化硅纳米线-稀土盐转化 液及其使用方法
技术领域
本发明涉及镁合金表面处理技术领域，尤其涉及一种用于镁合金表面处理的改性碳化硅纳米线-稀土盐转化液及其使用方法。
背景技术
镁合金是一种轻量化、高强度的金属材料，同等强度的产品重量甚至可以比塑胶还要轻，其承受冲击载荷的能力比铝合金大，同时镁合金还具有加工性能好、散热快、抗震、防电磁波、可回收利用等优点在航空航天、3C产品、运动器材等领域被广泛应用，尤其是近年来3C产品逐渐向轻薄短小方向发展，使得高性能的镁合金更受到制造商的青睐。
虽然镁合金具备上述优点，但是由于镁及其合金化学活性高，其氧化膜疏松多孔，导致材料表面抗腐蚀性能差，环境适应性差，限制着镁合金的使用。为了改善这些缺点，工业应用中常采用表面防护技术对镁合金进行表面处理，其中化学转化处理是最快捷、有效、经济的一种处理方式，不仅可以提高合金抗腐蚀能力，还合金表面进一步防护处理打下了良好的基础。目前镁合金常用的化学处理液主要有铬酸盐、高锰酸盐、磷酸盐、高锰酸盐-磷酸盐等溶液体系，其中铬酸盐转化膜的工艺最为成熟，但是六价铬是高致癌物质，目前已禁止使用，其它类的处理液虽然在一定程度上更为环保，但是形成的转化膜均存在耐腐蚀性较差、膜层易产生裂纹等问题，难以满足工程需求。为了改善化学转化膜存在的这些缺陷，研究者们通过在转化液中添加纳米粒子可以明显的改善转化膜的微观结构，如《纳米硬质相对化学转化膜微观结构的影响》一文的研究结果表明纳米Al2O3、纳米SiO2的添加可有效的提高转化膜晶粒数量，提高转化膜的致密度，获得更高的耐蚀性，但是提高纳米粉体在转化液中的分散性仍是较难克服的问题，对工艺操作要求很高，应用受限。
发明内容
本发明为了弥补已有技术的缺陷，提供一种用于镁合金表面处理的改性碳化硅纳米线-稀土盐转化液及其使用方法，利用碳化硅纳米线的性能对传统稀土盐转化膜进行改性增强，以使镁合金获得更为有效的防护。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种用于镁合金表面处理的改性碳化硅纳米线-稀土盐转化液，该转化液由以下重量份的原料配制而成：稀土盐30-50、钼酸钠10-15、氟化钠3-5、酒石酸2-3、碳化硅纳米线0.1-0.2、硬脂酸0.1-0.5、十六烷基三甲基溴化铵0.4-0.5、无水乙醇10-15、消泡剂0.1-0.2、去离子水适量、冰醋酸适量。
所述的稀土盐为镧、铈、镨、铷的氯盐、硝酸盐以及硫酸盐中的一种或多种复混。
所述的碳化硅纳米线直径为20-50nm，长度为10-50μm。
所述的转化液由以下步骤制备得到：
（1）将稀土盐与少量的去离子水混合，搅拌使其完全溶解，所得溶液备用；
（2）将钼酸钠与少量的去离子水混合，搅拌使其完全溶解，所得溶液备用；
（3）将氟化钠与少量的去离子水混合，搅拌使其完全溶解，所得溶液备用；
（4）将酒石酸与少量的去离子水混合，搅拌使其完全溶解，所得溶液备用；
（5）将硬脂酸投入无水乙醇中，搅拌至其完全溶解后加入碳化硅纳米线，超声分散1-2h后体系抽滤，滤物在40-50℃条件下真空干燥，得硬脂酸改性碳化硅纳米线备用；
（6）将十六烷基三甲基溴化铵与适量的去离子水混合，搅拌使其完全溶解后加入步骤（5）制备的硬脂酸改性碳化硅纳米线，搅拌分散20-30min，所得溶液备用；
（7）将步骤（1）、（2）、（3）、（4）、（6）制备的溶液及其它剩余物料混合均匀后加入去离子水调节至体系中稀土盐浓度为10-25g/L，再用冰醋酸调节体系pH值为3.5-4，即得所述的转化液。
所述的一种用于镁合金表面处理的改性碳化硅纳米线-稀土盐转化液的使用方法，包括以下步骤：
（1）将镁合金表面经除油、水漂洗、酸侵蚀、水漂洗、碱活化、水漂洗等步骤后自然晾干备用；
（2）将预处理后的镁合金浸泡于温度为65-70℃的改性碳化硅纳米线-稀土盐转化液中反应8-12min后取出，再用水冲洗工件，自然晾干即可。
本发明制备的转化液以稀土盐为主成膜剂，佐以钼酸钠、酒石酸、氟化钠等助剂，并在此基础上加入了经硬脂酸表面改性的碳化硅纳米线，改性后的纳米线在溶液中更易分散，从而获得均匀稳定的增强效果，其能显著的提高稀土盐转化膜的抗腐蚀、耐磨性，同时还能提高膜层表面的疏水亲油性，进一步提高了镁合金表面的洁净度，与有机涂层的相容性更佳。
具体实施方式
一种用于镁合金表面处理的改性碳化硅纳米线稀土盐转化液，该转化液由以下重量份的原料配制而成：硝酸镧30、钼酸钠10、氟化钠3、酒石酸2、碳化硅纳米线0.1、硬脂酸0.1、十六烷基三甲基溴化铵0.4、无水乙醇10、消泡剂0.1、去离子水适量、冰醋酸适量。
其中碳化硅纳米线直径为20nm，长度为10μm。
该转化液由以下步骤制备得到：
（1）将硝酸镧与少量的去离子水混合，搅拌使其完全溶解，所得溶液备用；
（2）将钼酸钠与少量的去离子水混合，搅拌使其完全溶解，所得溶液备用；
（3）将氟化钠与少量的去离子水混合，搅拌使其完全溶解，所得溶液备用；
（4）将酒石酸与少量的去离子水混合，搅拌使其完全溶解，所得溶液备用；
（5）将硬脂酸投入无水乙醇中，搅拌至其完全溶解后加入碳化硅纳米线，超声分散1h后体系抽滤，滤物在40℃条件下真空干燥，得硬脂酸改性碳化硅纳米线备用；
（6）将十六烷基三甲基溴化铵与适量的去离子水混合，搅拌使其完全溶解后加入步骤（5）制备的硬脂酸改性碳化硅纳米线，搅拌分散20min，所得溶液备用；
（7）将步骤（1）、（2）、（3）、（4）、（6）制备的溶液及其它剩余物料混合均匀后加入去离子水调节至体系中稀土盐浓度为10g/L，再用冰醋酸调节体系pH值为3.5，即得所述的转化液。
该转化液的使用方法包括以下步骤：
（1）将镁合金表面经除油、水漂洗、酸侵蚀、水漂洗、碱活化、水漂洗等步骤后自然晾干备用；
（2）将预处理后的镁合金试样浸泡于稳定为65℃的改性碳化硅纳米线稀土盐转化液中反应12min后取出，再用水冲洗工件，自然晾干即可。
对镁合金试样表面的转化膜进行性能测试，测试结果为：
形貌:宏观为灰白色，成膜均匀平整，微观结果为立体网状结果，有轻微裂纹，膜厚6.3μm。
耐腐蚀性：将未经处理的镁合金基体与试样分别盐雾试验和湿热试验，结果如下：
项目 盐雾试验 湿热试验
基体 8h后全面腐蚀，产生大量腐蚀物 24h后表面变色、出现大量气泡
试样 58h后表面出现腐蚀斑点 212h后表面轻微变色，少量气泡

Claims (5)

1.一种用于镁合金表面处理的改性碳化硅纳米线-稀土盐转化液，其特征在于，该转化液由以下重量份的原料配制而成：稀土盐30-50、钼酸钠10-15、氟化钠3-5、酒石酸2-3、碳化硅纳米线0.1-0.2、硬脂酸0.1-0.5、十六烷基三甲基溴化铵0.4-0.5、无水乙醇10-15、消泡剂0.1-0.2、去离子水适量、冰醋酸适量。
2.如权利要求1所述的一种用于镁合金表面处理的改性碳化硅纳米线-稀土盐转化液，其特征在于，所述的稀土盐为镧、铈、镨、铷的氯盐、硝酸盐以及硫酸盐中的一种或多种复混。
3.如权利要求1或2所述的一种用于镁合金表面处理的改性碳化硅纳米线-稀土盐转化液，其特征在于，所述的碳化硅纳米线直径为20-50nm，长度为10-50μm。
4.如权利要求1或2或3所述的一种用于镁合金表面处理的改性碳化硅纳米线-稀土盐转化液，其特征在于，所述的转化液由以下步骤制备得到：
（1）将稀土盐与少量的去离子水混合，搅拌使其完全溶解，所得溶液备用；
（2）将钼酸钠与少量的去离子水混合，搅拌使其完全溶解，所得溶液备用；
（3）将氟化钠与少量的去离子水混合，搅拌使其完全溶解，所得溶液备用；
（4）将酒石酸与少量的去离子水混合，搅拌使其完全溶解，所得溶液备用；
（5）将硬脂酸投入无水乙醇中，搅拌至其完全溶解后加入碳化硅纳米线，超声分散1-2h后体系抽滤，滤物在40-50℃条件下真空干燥，得硬脂酸改性碳化硅纳米线备用；
（6）将十六烷基三甲基溴化铵与适量的去离子水混合，搅拌使其完全溶解后加入步骤（5）制备的硬脂酸改性碳化硅纳米线，搅拌分散20-30min，所得溶液备用；
（7）将步骤（1）、（2）、（3）、（4）、（6）制备的溶液及其它剩余物料混合均匀后加入去离子水调节至体系中稀土盐浓度为10-25g/L，再用冰醋酸调节体系pH值为3.5-4，即得所述的转化液。
5.如权利要求1至4所述的一种用于镁合金表面处理的改性碳化硅纳米线-稀土盐转化液的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将镁合金表面经除油、水漂洗、酸侵蚀、水漂洗、碱活化、水漂洗等步骤后自然晾干备用；
（2）将预处理后的镁合金浸泡于温度为65-70℃改性碳化硅纳米线-稀土盐转化液中反应8-12min后取出，再用水冲洗工件，自然晾干即可。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107699888A (zh) * 2017-10-18 2018-02-16 江西华立金属制品有限公司 一种环保型弹簧钢丝的加工方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103214268A (zh) * 2013-03-28 2013-07-24 西北工业大学 一种纳米线增强SiC耐磨涂层的制备方法
CN103614716A (zh) * 2013-12-10 2014-03-05 广西大学 一种环保型铝合金表面稀土无机复合转化膜的制备方法
CN105623264A (zh) * 2016-04-06 2016-06-01 汤卓群 一种纳米改性有机聚合薄膜及其制备方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103214268A (zh) * 2013-03-28 2013-07-24 西北工业大学 一种纳米线增强SiC耐磨涂层的制备方法
CN103614716A (zh) * 2013-12-10 2014-03-05 广西大学 一种环保型铝合金表面稀土无机复合转化膜的制备方法
CN105623264A (zh) * 2016-04-06 2016-06-01 汤卓群 一种纳米改性有机聚合薄膜及其制备方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107699888A (zh) * 2017-10-18 2018-02-16 江西华立金属制品有限公司 一种环保型弹簧钢丝的加工方法

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