CN108018544A - 镁合金稀土转化膜处理剂及其处理方法 - Google Patents
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Abstract
一种镁合金稀土转化膜处理剂及其处理方法,镁合金稀土转化膜处理剂包括如下质量份的各组分:酸液0.5份~60份;稀土盐0.5份~80份;钒酸盐0.5份~20份;缓冲盐0.5份~20份;以及分散剂0.05份~1份;其中,所述酸液为硝酸、硫酸、氨基磺酸、乳酸、苹果酸和柠檬酸中的至少一种。上述镁合金稀土转化膜处理剂,无磷无氟无铬,环保性较好。且经过上述镁合金稀土转化膜处理剂处理后的镁合金,其外观和耐盐雾性能均能达到目前工业大生产中有磷无铬转化膜处理后的性能和外观要求,对推动国内外表面处理环保事业有极其重要意义,值得大力推广。
Description
技术领域
本发明涉及膜处理技术领域,特别是涉及一种镁合金稀土转化膜处理剂及其处理方法。
背景技术
镁合金,尤其是AZ91D镁合金,是工业应用中最广泛的一类有色金属结构材料,由于能压铸成型各种形状的工件,已经在工业中大量应用,日常生活中的智能手机中板、平板电脑中板、笔记本电脑外壳、汽车音响功放设备等都经常用到AZ91D镁合金。化学转化膜处理是AZ91D镁合金喷涂防腐蚀处理工艺中的一个重要环节,但是目前的化学转化膜处理使用的处理剂环保性极差,目前工业生产上的镁合金转化膜主要是采用含磷或含氟的无铬转化膜处理,如此使得经过转化膜处理后产生的废水中含有大量的磷酸盐或氟,磷酸盐和含氟废水都对环境具有较大的污染。
磷酸盐是造成湖泊等水体富营养化的“元凶”,所谓富营养化是指水体中含有大量的磷、氮等植物生长所需的营养物质,造成藻类和其他浮游生物爆发性繁殖,使得水体中的溶解性氧量下降,进一步使得水质恶化,从而导致鱼类和其它生物大量死亡的现象,富营养化现象通常发生在湖泊、河口、海湾等水流缓慢、营养物质容易积累的封闭或半封闭性水域。水体出现富营养化时,大量繁殖的浮游生物往往会使水面呈现红色、棕色、蓝色等各种颜色。富营养化这种现象发生在海域称为“赤潮”,发生在江河湖泊中则叫“水华”。本世纪以来,世界各地曾出现过多起“水华”及“赤潮”事件,如北美洲的伊利湖富营养化严重,面临“死亡”的危机。日本的濑户内海因频繁发生“赤潮”,给渔业生产带来巨大的经济损失。我国的情况也不容乐观,据调查,全国因受污染达到富营养化水平的湖泊已占全部湖泊的63.6%,其中污染严重的有太湖、滇池、巢湖等;天津附近的渤海湾也曾出现过多起“赤潮”。磷酸盐所带来的污染,严重危害全球环境,使得含磷转化膜的处理剂环保性极差。
而含氟废水,排入环境后,会造成水体和土壤的污染。
因此,急需研发一种无磷无氟无铬的镁合金稀土转化膜处理剂及其处理方法。
发明内容
基于此,有必要提供一种环保性较好以及无磷无氟无铬的镁合金稀土转化膜处理剂及其处理方法。
一种镁合金稀土转化膜处理剂,包括如下质量份的各组分:
酸液0.5份~60份;
稀土盐0.5份~80份;
钒酸盐0.5份~20份;
缓冲盐0.5份~20份;以及
分散剂0.05份~1份;
其中,所述酸液为硝酸、硫酸、氨基磺酸、乳酸、苹果酸和柠檬酸中的至少一种。
在其中一个实施例中,所述稀土盐为氧化铈、氧化镧、氧化钇、氧化钕、氧化钐、硝酸铈、硝酸镧、硝酸钇、硝酸钐和硝酸钕中至少一种。
在其中一个实施例中,所述钒酸盐为硫酸氧钒、偏钒酸钠、偏钒酸钾和偏钒酸铵中的至少一种。
在其中一个实施例中,所述缓冲盐为硼酸、硼砂、偏硅酸和硅酸钠中的至少一种。
在其中一个实施例中,所述分散剂为十二烷基硫酸钠或二乙基己基硫酸钠。
在其中一个实施例中,所述酸液为硝酸、乳酸和硫酸,所述硝酸、所述乳酸和所述硫酸的质量比为(0.5~20):(0.5~20):(0.5~20)。
一种镁合金稀土转化膜处理方法,包括如下步骤:
将镁合金放入脱脂剂中进行脱脂除油处理;
将经过所述脱脂除油处理后的所述镁合金放入蚀刻剂中进行酸洗蚀刻处理;
将经过所述酸洗蚀刻处理后的所述镁合金放入表调剂中进行表调漂白处理;
将经过所述表调漂白处理后的所述镁合金放入镁合金稀土转化膜处理剂中进行化学转化膜处理,其中,所述镁合金稀土转化膜处理剂为如上任一实施例中所述的镁合金稀土转化膜处理剂;
将经过所述化学转化膜处理后的所述镁合金进行烘干处理。
在其中一个实施例中,所述的烘干步骤中,处理温度为135℃~150℃,处理时间为10分钟~25分钟。
在其中一个实施例中,所述的烘干步骤中,处理温度为140℃~150℃,处理时间为15分钟~25分钟。
在其中一个实施例中,所述的烘干步骤中,处理温度为150℃,处理时间为20分钟。
上述镁合金稀土转化膜处理剂,无磷无氟无铬,环保性较好。且经过上述镁合金稀土转化膜处理剂处理后的镁合金,其外观和耐盐雾性能均能达到目前工业大生产中有磷无铬转化膜处理后的性能和外观要求。对推动国内外表面处理环保事业有极其重要意义,值得大力推广。
附图说明
图1为本发明一实施方式的镁合金稀土转化膜处理剂的示意图。
具体实施方式
为了便于理解本发明,下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是,本发明可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施方式。相反地,提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。当然,它们仅仅为示例,并且目的不在于限制本发明。此外,本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的,其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。
例如,请参阅图1,一种镁合金稀土转化膜处理剂,包括如下质量份的各组分:酸液0.5份~60份;稀土盐0.5份~80份;钒酸盐0.5份~20份;缓冲盐0.5份~20份;以及分散剂0.05份~1份;其中,所述酸液为硝酸、硫酸、氨基磺酸、乳酸、苹果酸和柠檬酸中的至少一种。上述镁合金稀土转化膜处理剂,无磷无氟无铬,环保性较好。且经过上述镁合金稀土转化膜处理剂处理后的镁合金,其外观和耐盐雾性能均能达到目前工业大生产中有磷无铬转化膜处理后的性能和外观要求,对推动国内外表面处理环保事业有极其重要意义,值得大力推广。需要说明的是,上述镁合金稀土转化膜处理剂尤其适用于AZ91D镁合金,如此,经过上述镁合金稀土转化膜处理剂处理后的AZ91D镁合金,其外观较为致密光滑,且耐盐雾性能较好。例如,所述镁合金是指AZ91D镁合金。且经过本发明的无磷无氟无铬的稀土转化膜处理剂处理后的AZ91D压铸镁合金工件表面耐蚀性高,涂层和基体附着力好,完全可以取缔目前工业上大量应用的AZ91D镁合金有磷无铬转化膜。上述镁合金稀土转化膜处理剂尤其适用于智能手机外壳和中板,处理后的产品完全满足了AZ91D压铸镁合金产品如智能手机外壳和中板在工业生产中的防腐蚀性能和外观要求。又如,AZ91D压铸镁合金工件指智能手机外壳和中板。
一实施例中,酸液的质量份数值为0.5至60中的整数数值,又如,稀土盐的质量份数值为0.5至80中的整数数值,又如,钒酸盐的质量份数值为0.5至20中的整数数值,又如,缓冲盐的质量份数值为0.5至20中的整数数值,又如,分散剂的质量份数值为0.05至1中的为0.05整数倍的数值。当然,上述质量份数值并不在与限制本申请,只是说在上述数值范围内均能实现如下技术效果:上述镁合金稀土转化膜处理剂,无磷无氟无铬,环保性较好,且经过上述镁合金稀土转化膜处理剂处理后的镁合金,其外观和耐盐雾性能均能达到目前工业大生产中有磷无铬转化膜处理后的性能和外观要求。
一实施例中,所述镁合金稀土转化膜处理剂,包括如下质量份的各组分:酸液40份~60份;稀土盐5份~30份;钒酸盐5份~15份;缓冲盐0.5份~20份;以及分散剂0.4份~0.9份。如此,能够使得镁合金稀土转化膜处理剂处理后的镁合金工件表面成膜速度更快,皮膜更为致密光滑,且耐盐雾性能更好。需要说明的是,酸液浓度过低,使得镁合金稀土转化膜处理剂处理后的镁合金工件表面成膜速度慢,皮膜致密光滑,耐盐雾性好;酸液浓度过高,使得镁合金稀土转化膜处理剂处理后的镁合金工件表面析氢速度快,成膜粗糙疏松多孔,耐盐雾性能差。通过酸液40份~60份,能够使得酸度较为适宜,能够较好地保证成膜速度,且皮膜致密光滑,耐盐雾性好
一实施例中,所述镁合金稀土转化膜处理剂,包括如下质量份的各组分:酸液55份;稀土盐15份;钒酸盐11份;缓冲盐0.5份~20份;以及分散剂0.7份。如此,能够使得镁合金稀土转化膜处理剂处理后的镁合金工件表面成膜速度更快,皮膜更为致密光滑,且耐盐雾性能更好。
例如,所述酸液包括无机酸和有机酸,如此,使得镁合金稀土转化膜处理剂处理后的镁合金工件表面成膜速度较快,皮膜致密光滑,耐盐雾性好。一实施例中,所述酸液为硝酸、乳酸和硫酸,如此,硝酸、乳酸和硫酸的混合酸液,经实验证实,能够使得镁合金稀土转化膜处理剂处理后的镁合金工件表面成膜速度更快,皮膜更为致密光滑,且耐盐雾性能更好。一实施例中,所述酸液为硝酸、乳酸和硫酸,所述硝酸、所述乳酸和所述硫酸的质量比为(0.5~20):(0.5~20):(0.5~20),如此,能够使得镁合金稀土转化膜处理剂处理后的镁合金工件表面成膜速度更快,皮膜更为致密光滑,且耐盐雾性能更好。又如,所述硝酸、所述乳酸和所述硫酸的质量比为(1~10):(8~20):(1~10),又如,所述硝酸、所述乳酸和所述硫酸的质量比为4.5:15.5:7.2,如此,能够使得镁合金稀土转化膜处理剂处理后的镁合金工件表面成膜速度更快,皮膜更为致密光滑,且耐盐雾性能更好。
一实施例中,所述稀土盐为氧化铈、氧化镧、氧化钇、氧化钕、氧化钐、硝酸铈、硝酸镧、硝酸钇、硝酸钐和硝酸钕中至少一种。又如,所述稀土盐是指稀土金属盐。如此,能够使得镁合金稀土转化膜处理剂处理后的镁合金工件表面成膜速度更快,皮膜更为致密光滑,且耐盐雾性能更好。优选的,所述稀土盐为氧化铈、氧化钐、硝酸钇和硝酸镧,如此,能够使得镁合金稀土转化膜处理剂处理后的镁合金工件表面成膜速度更快,皮膜更为致密光滑,且耐盐雾性能更好。更优选的,所述氧化铈、所述氧化钐、所述硝酸钇和所述硝酸镧的质量比为(0.5~20):(0.5~20):(0.5~20):(0.5~20),更优选的,所述氧化铈、所述氧化钐、所述硝酸钇和所述硝酸镧的质量比为(1~2.5):(0.5~0.8):(1.2~1.7):(2.1~3.2),更优选的,所述氧化铈、所述氧化钐、所述硝酸钇和所述硝酸镧的质量比为1.4:0.7:1.4:2.7,如此,能够使得镁合金稀土转化膜处理剂处理后的镁合金工件表面成膜速度更快,皮膜更为致密光滑,且耐盐雾性能更好。需要说明的是,稀土盐含量高,耐蚀性好;稀土盐含量低,成膜不均匀,耐蚀性差。通过将稀土盐5份~30份,能够使得成膜均匀且耐蚀性好,更优选的,稀土盐15份,能够使得成膜均匀且耐蚀性好。
一实施例中,所述钒酸盐为硫酸氧钒、偏钒酸钠、偏钒酸钾和偏钒酸铵中的至少一种。又如,所述钒酸盐为偏钒酸铵,如此,能够使得镁合金稀土转化膜处理剂处理后的镁合金工件表面成膜速度更快,皮膜更为致密光滑,且耐盐雾性能更好。需要说明的是,钒酸盐含量高,耐蚀性好;钒酸盐含量低,成膜不均匀,耐蚀性差。通过钒酸盐5份~15份,能够使得成膜均匀且耐蚀性好。更优选的,钒酸盐11份,能够使得成膜均匀且耐蚀性好。
一实施例中,所述缓冲盐为硼酸、硼砂、偏硅酸和硅酸钠中的至少一种。需要说明的是,pH缓冲盐含量高,转化膜表面挂灰少;pH缓冲盐含量低,转化膜表面挂灰多,会影响工件皮膜后表面需要进涂料的附着力。例如,缓冲盐的质量份为0.5份~20份,如此,转化膜表面挂灰少,对进涂料的附着力的影响小,且能维持较好的缓冲效果。优选的,缓冲盐的质量份为5.5份~8.5份,更优选的,缓冲盐的质量份为8.1份~8.4份,如此,转化膜表面挂灰少,对进涂料的附着力的影响小,且能维持较好的缓冲效果。
一实施例中,所述镁合金稀土转化膜处理剂的pH为1.2~1.6,更优选的,所述镁合金稀土转化膜处理剂的pH为1.45~1.6,更优选的,所述镁合金稀土转化膜处理剂的pH为1.57,如此,能够使得镁合金稀土转化膜处理剂处理后的镁合金工件表面成膜速度更快,皮膜更为致密光滑,且耐盐雾性能更好。
一实施例中,所述分散剂为十二烷基硫酸钠或二乙基己基硫酸钠,例如,所述分散剂为十二烷基硫酸钠、二乙基己基硫酸钠和NNO扩散剂中的至少一种,如此,能够使得镁合金稀土转化膜处理剂处理后的镁合金工件表面成膜速度更快,皮膜更为致密光滑,且耐盐雾性能更好。优选的,所述分散剂为十二烷基硫酸钠、二乙基己基硫酸钠和NNO扩散剂,更优选的,所述十二烷基硫酸钠、所述二乙基己基硫酸钠和所述NNO扩散剂的质量比为(0.7~1.2):(1.2~1.35):(1.1~1.17),更优选的,所述十二烷基硫酸钠、所述二乙基己基硫酸钠和所述NNO扩散剂的质量比为(0.9~0.95):(1.27~1.29):(1.14~1.16),更优选的,所述十二烷基硫酸钠、所述二乙基己基硫酸钠和所述NNO扩散剂的质量比为0.93:1.28:1.15,如此,能够使得镁合金稀土转化膜处理剂处理后的镁合金工件表面成膜速度更快,皮膜更为致密光滑,且耐盐雾性能更好。
上述镁合金稀土转化膜处理剂,无磷无氟无铬,环保性较好。且经实验,经过上述镁合金稀土转化膜处理剂处理后的镁合金,其外观和耐盐雾性能均能达到目前工业大生产中有磷无铬转化膜处理后的性能和外观要求,对推动国内外表面处理环保事业有极其重要意义,值得大力推广。且经过本发明的无磷无氟无铬的稀土转化膜处理剂处理后的AZ91D压铸镁合金工件表面耐蚀性高,涂层和基体附着力好,完全可以无需使用目前工业上大量应用的AZ91D镁合金有磷无铬转化膜。
一实施例中,镁合金稀土转化膜处理剂包括如下质量份的各组分:
如此,经过上述镁合金稀土转化膜处理剂处理后的镁合金,其外观和耐盐雾性能均能达到目前工业大生产中有磷无铬转化膜处理后的性能和外观要求,对推动国内外表面处理环保事业有极其重要意义,值得大力推广。
本发明还提供一种镁合金稀土转化膜处理方法,包括如下步骤:
S110:将镁合金放入脱脂剂中进行脱脂除油处理。
可以理解,由于考虑到镁合金,例如,镁合金半成品,如镁合金工件在压铸成型的过程中,为了使成型后的镁合金工件容易脱离模具,必须喷洒一定的脱模剂,即离型剂,脱模剂粘附在镁合金工件表面上,传统的脱脂剂很难清洗掉,这对后续的蚀刻效果影响很大,会使镁合金工件表面外观颜色不均匀,也会使后续工序中钝化膜颜色也不一致,因此,需要采用脱脂除油处理将脱模剂除去。
由于考虑到AZ91D压铸镁合金工件压铸成型的过程中,为了使成型后的工件容易脱离模具,必须喷洒大量的脱模剂或离型剂,脱模剂粘附在镁合金工件表面上,一般的脱脂剂很难清洗掉,这对后续的酸洗蚀刻效果影响很大,会使表面外观颜色不均匀一致,也使后续工序中转化膜颜色也不一致。为了更好的去除镁合金,尤其是AZ91D压铸镁合金表面的脱模剂,例如,所述脱脂剂包括焦磷酸钠、三聚磷酸钠、葡萄糖酸钠和OP乳化剂,如此,能够更好的去除镁合金,尤其是AZ91D压铸镁合金表面的脱模剂。需要说明的是,传统的脱模剂,例如,氢氧化钠和磷酸三钠组合的脱模剂,很难清洗掉镁合金表面的脱模剂,这对后续的酸洗蚀刻效果影响很大,会使表面外观颜色不均匀一致,也使后续工序中转化膜颜色也不一致。本实施例中,通过将所述脱脂剂包括焦磷酸钠、三聚磷酸钠、葡萄糖酸钠和OP乳化剂,考虑到焦磷酸钠配合三聚磷酸钠,碱性偏弱能在高温脱脂过程中缓慢蚀刻镁合金表面,从而松动镁合金表面的脱模剂,有利于镁合金工件下道蚀刻中的表面均匀一致。通过添加葡萄糖酸钠能更好的保护镁合金工件,减少被过腐蚀,有利于保护镁合金工件有螺纹孔的地方,以减少此处蚀刻后偏大的问题。尤其需要说明的是,采用上述脱脂剂和如上任一实施例中所述的镁合金稀土转化膜处理剂结合使用时,效果更佳,能够进一步使得镁合金工件转化膜外观均匀一致,耐盐雾性能完全优于目前工业大生产中的镁合金含磷转化膜(磷酸+磷酸二氢钙+钒盐)工艺处理效果。
一实施例中,所述脱脂剂包括如下浓度的各组分:
如此,通过选用如上浓度的各组分的所述脱脂剂,能够更好的去除镁合金,尤其是AZ91D压铸镁合金表面的脱模剂。采用上述脱脂剂和如上任一实施例中所述的镁合金稀土转化膜处理剂结合使用时,效果更佳,能够进一步使得镁合金工件转化膜外观均匀一致,耐盐雾性能更好。需要说明的是,所述脱脂剂的溶剂为水。又如,所述脱脂剂还包括水。
一实施例中,所述脱脂剂还包括P60苯磺酸钠,如此,能够更好的去除镁合金,尤其是AZ91D压铸镁合金表面的脱模剂。又如,所述P60苯磺酸钠的浓度为0.5克/升~2.5克/升;如此,能够更好的去除镁合金,尤其是AZ91D压铸镁合金表面的脱模剂。
为了更好地进行脱脂除油处理,例如,所述脱脂除油处理在50℃~70℃的温度条件下进行;又如,所述脱脂除油处理在60℃~70℃的温度条件下进行;又如,所述脱脂除油处理在65℃的温度条件下进行;又如,所述脱脂除油处理持续5分钟~8分钟,如此,可以更好地进行脱脂除油处理。
其它实施例中,所述脱脂剂也可采用M140脱脂粉。需要说明的是,M140脱脂粉后续可以直接从博罗县东明化工有限公司购买到。
一实施例中,所述脱脂剂在镁合金表面的使用量为5%~7%开槽,如此,可以更好地进行脱脂除油处理。
一实施例中,在脱脂除油处理过程中,还采用超声波辅助进行除油,如此,可以进一步地提高脱脂除油效果。
S120:将经过所述脱脂除油处理后的所述镁合金放入蚀刻剂中进行酸洗蚀刻处理。
为了较好地对镁合金,尤其是AZ91D压铸镁合金,即AZ91D镁合金进行酸洗蚀刻处理,例如,一实施例中,所述蚀刻剂包括柠檬酸、乳酸、硝酸和表面活性剂,如此,能够较好地对镁合金,尤其是AZ91D压铸镁合金,即AZ91D镁合金进行酸洗蚀刻处理。又如,所述蚀刻剂包括如下浓度的各组分:
如此,通过选用如上浓度的各组分的蚀刻剂,能够较好地对镁合金,尤其是AZ91D压铸镁合金,即AZ91D镁合金进行酸洗蚀刻处理。
为了更好地进行酸洗蚀刻处理,例如,所述酸洗蚀刻处理在55℃~70℃的温度条件下进行;又如,所述酸洗蚀刻处理在60℃~70℃的温度条件下进行;又如,所述酸洗蚀刻处理在66.5℃的温度条件下进行;又如,所述酸洗蚀刻处理持续60秒~120秒,如此,可以更好地进行酸洗蚀刻处理。
为了更好地进行酸洗蚀刻处理,一实施例中,所述酸洗蚀刻处理包括无机酸洗蚀刻处理和有机酸洗蚀刻处理,即,首先进行无机酸洗蚀刻处理,然后再进行有机酸洗蚀刻处理。
例如,所述蚀刻剂按照步骤分为无机酸蚀刻剂和有机酸蚀刻剂,又如,所述蚀刻剂包括无机酸蚀刻剂和有机酸蚀刻剂,其中,所述无机酸蚀刻剂包括硝酸1克/升~15克/升;硫酸1克/升~15克/升和表面活性剂0.1克/升~0.2克/升;所述有机酸蚀刻剂包括柠檬酸1克/升~15克/升和表面活性剂0.1克/升~0.2克/升。又如,无机酸洗蚀刻处理60s~90s,又如,无机酸洗蚀刻处理温度为常温。又如,无机酸蚀刻剂的使用量为3%~5%开槽。又如,有机酸蚀刻处理的使用量为5%~10%开槽,处理温度50℃-60℃,处理时间1min~3min,如此,能够更好地进行酸洗蚀刻处理。
尤其需要说明的是,通过所述酸洗蚀刻处理包括无机酸洗蚀刻处理和有机酸洗蚀刻处理,能够使得后续镁合金转化膜外观更为均匀一致,使得镁合金工件,尤其是AZ91D压铸镁合金工件,转化膜处理后的外观和耐盐雾性能完全优于目前工业大生产中有磷无铬转化膜处理后的性能和外观要求。又如,在无机酸洗蚀刻处理和有机酸洗蚀刻处理之间包括一次逆流水洗操作,采取空气搅拌方式,常温下逆流水洗三次,如此,能够进一步达到较好的酸洗蚀刻效果。
其它实施例中,无机酸蚀刻剂也可以是M332酸洗蚀刻剂,又如,M332酸洗蚀刻剂的使用量为3%~5%开槽,处理时间为60s~90s,处理温度在常温下即可,又如,有机酸蚀刻剂也可以是M330酸洗蚀刻剂,M330酸洗蚀刻剂的使用量为5%~10%开槽,处理温度50℃-60℃,处理时间1min~3min。如此,也能够达到较好的酸洗蚀刻效果,其原料可直接市购。需要说明的是,M332酸洗蚀刻剂后续可以直接从博罗县东明化工有限公司购买到。
S130:将经过所述酸洗蚀刻处理后的所述镁合金放入表调剂中进行表调漂白处理。
为了进一步提高表调漂白效果,例如,所述表调剂包括氧化剂、络合剂、氢氧化钠,又如,所述表调剂包括如下浓度的各组分:
氢氧化钠 25克/升~50克/升;
氧化剂 15克/升~25克/升;
络合剂 15克/升~25克/升。
如此,能够进一步提高表调漂白效果。
例如,所述表调剂的溶剂为水。又如,所述氧化剂及络合剂的选用,请参考表调剂的现有技术,本申请在此不再赘述。
为了更好地进行表调漂白处理,例如,所述表调漂白处理在50℃~80℃的温度条件下进行;所述表调漂白处理在70℃~80℃的温度条件下进行;所述表调漂白处理在77.5℃的温度条件下进行;又如,所述表调漂白处理持续120秒~300秒,如此,可以更好地进行表调漂白处理。
一实施例中,所述表调剂的使用量为20%~25%开槽,又如,在表调漂白处理过程中采用超声波进行浸泡震荡处理,如此,可以更好地进行表调漂白处理。
其它实施例中,所述表调剂也可为M440表调漂白剂,需要说明的是,M440表调漂白剂后续可以直接从博罗县东明化工有限公司购买到。
S140:将经过所述表调漂白处理后的所述镁合金放入镁合金稀土转化膜处理剂中进行化学转化膜处理,其中,所述镁合金稀土转化膜处理剂为如上任一实施例中所述的镁合金稀土转化膜处理剂。
一实施例中,所述镁合金稀土转化膜处理剂的使用量为20%开槽,又如,化学转化膜处理的温度为常温,又如,化学转化膜处理的为15秒~25秒,如此,能够形成较好的转化膜。
S150:将经过所述化学转化膜处理后的所述镁合金进行烘干处理。
一实施例中,所述的烘干步骤中,处理温度为135℃~150℃,处理时间10分钟~25分钟。又如,所述的烘干步骤中,处理温度为140℃~150℃,处理时间15分钟~25分钟。又如,所述的烘干步骤中,处理温度为150℃,处理时间20分钟。如此,能够较好地对所述化学转化膜处理后的所述镁合金进行烘干处理。又如,采用恒温烘烤的方式进行烘干处理。
上述镁合金稀土转化膜处理方法采用的镁合金稀土转化膜处理剂,无磷无氟无铬,环保性较好。且经过上述镁合金稀土转化膜处理剂处理后的镁合金,其外观和耐盐雾性能均能达到目前工业大生产中有磷无铬转化膜处理后的性能和外观要求,对推动国内外表面处理环保事业有极其重要意义,值得大力推广。
为了减少镁合金转化膜处理工艺中的各工序相互产生的影响,从而提高整体的前处理效果,例如,所述脱脂除油处理后,所述蚀刻处理前、所述蚀刻处理后,所述表调漂白处理前、所述表调漂白处理后;所述化学转化膜处理前、以及所述化学转化膜处理后,所述烘干前,均还包括如下步骤:对所述镁合金进行逆流水洗操作;又如,所述逆流水洗操作采用空气搅拌进行;又如,在常温下,进行2次~6次逆流水洗,这样,可以减少镁合金转化膜处理工艺中的各工序相互产生的影响,从而提高整体的前处理效果。优选的,进行三次逆流水洗,这样,可以减少镁合金转化膜处理工艺中的各工序相互产生的影响,从而提高整体的前处理效果。
上述镁合金稀土转化膜处理方法采用的镁合金稀土转化膜处理剂,无磷无氟无铬,环保性较好。且经过上述镁合金稀土转化膜处理剂处理后的镁合金,其外观和耐盐雾性能均能达到目前工业大生产中有磷无铬转化膜处理后的性能和外观要求,对推动国内外表面处理环保事业有极其重要意义,值得大力推广。
本发明提供一种对镁合金进行表面处理形成(无磷无氟无铬)稀土转化膜的溶液依次包括以下步骤:脱脂—酸洗—表调—转化—烘干。处理后的产品完全满足了AZ91D压铸镁合金产品在工业生产中,特别是智能手机外壳和中板,的防腐蚀性能和外观要求,将本发明的AZ91D压铸镁合金(无磷无氟无铬)稀土转化膜溶液应用于工业大生产,完全能解决目前AZ91D镁合金有磷无铬转化膜溶液中废水排放含磷而导致富营养化造成湖泊、河口、海湾鱼类生物大量死亡的问题,有利于全球环境保护。经过本发明的(无磷无氟无铬)稀土转化膜溶液处理后的AZ91D压铸镁合金工件表面耐蚀性高,涂层和基体附着力好。完全可以取缔目前工业上大量应用的AZ91D镁合金有磷无铬转化膜。
本发明一种镁合金(无磷无氟无铬)稀土转化膜溶液,该溶液中含无机和有机酸、稀土盐、钒酸盐,PH缓冲盐、分散剂。所述无机和有机酸选自:硝酸、硫酸、氨基磺酸、乳酸、苹果酸、柠檬酸中的一种或多种;所述稀土盐选自:氧化铈、氧化镧、氧化钇、氧化钕、氧化钐、硝酸铈、硝酸镧、硝酸钇、硝酸钐、硝酸钕中的一种或多种;所述PH缓冲盐选自:硼酸、硼砂、偏硅酸、硅酸钠中的一种或多种;所述钒酸盐选自:硫酸氧钒、偏钒酸钠、偏钒酸钾、偏钒酸铵中的一种或多种;所述分散剂选自:十二烷基硫酸钠、二乙基己基硫酸钠、NNO扩散剂的一种或多种。例如,一种AZ91D镁合金(无磷无氟无铬)稀土转化膜溶液处理AZ91D镁合金工件的方法包括如下步骤,包括脱脂、酸洗、表调、转化和烘干,其中:
脱脂:将待要处理工件放入含有磷酸钠、三聚磷酸钠、OP乳化剂的溶液中进行脱脂;
酸洗:将脱脂后的工件放入含有柠檬酸、乳酸、硝酸、表面活性剂的溶液中进行酸洗;
表调:将酸洗后的工件放入含有氧化剂、络合剂、氢氧化钠的溶液中进行表调洗白;
转化:将表调后的工件放入镁合金(无磷无氟无铬)稀土转化膜溶液中进行转化处理;
烘干:将经过转化膜后的镁合金工件放入烘箱中150℃烘干20分钟后取出包装成品。
例如,AZ91D镁合金(无磷无氟无铬)稀土转化膜溶液为镁合金稀土转化膜处理剂。例如,所述的脱脂步骤中,该脱脂剂的浓度为50克/升~70克/升,处理温度55摄氏度~70摄氏度,处理时间3分钟~5分钟;例如,所述的酸洗步骤中,该酸洗剂的浓度为100克/升,处理温度50摄氏度~65摄氏度,处理时间1分钟~3分钟;例如,所述的表调漂白步骤中,该表调漂白剂的浓度为200克/升,处理温度为60摄氏度~80摄氏度,处理时间2分钟~5分钟;例如,所述的转化步骤中,该转化剂的浓度为80克/升~100克/升,处理温度为常温,处理时间20秒~35秒;例如,所述的烘干步骤中,处理温度为135℃~150℃,处理时间10分钟至25分钟。
上述镁合金稀土转化膜处理剂,无磷无氟无铬,环保性较好。且经过上述镁合金稀土转化膜处理剂处理后的镁合金,其外观和耐盐雾性能均能达到目前工业大生产中有磷无铬转化膜处理后的性能和外观要求,对推动国内外表面处理环保事业有极其重要意义,值得大力推广。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。需要说明的是,本申请的“一实施例中”、“例如”、“又如”等,旨在对本申请进行举例说明,而不是用于限制本申请。当然,“一实施例中”、“例如”、“又如”等亦可理解为单独的或者与其它实施可结合的,只要不相矛盾即可。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种镁合金稀土转化膜处理剂,其特征在于,包括如下质量份的各组分:
酸液0.5份~60份;
稀土盐0.5份~80份;
钒酸盐0.5份~20份;
缓冲盐0.5份~20份;以及
分散剂0.05份~1份;
其中,所述酸液为硝酸、硫酸、氨基磺酸、乳酸、苹果酸和柠檬酸中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的镁合金稀土转化膜处理剂,其特征在于,所述稀土盐为氧化铈、氧化镧、氧化钇、氧化钕、氧化钐、硝酸铈、硝酸镧、硝酸钇、硝酸钐和硝酸钕中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的镁合金稀土转化膜处理剂,其特征在于,所述钒酸盐为硫酸氧钒、偏钒酸钠、偏钒酸钾和偏钒酸铵中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的镁合金稀土转化膜处理剂,其特征在于,所述缓冲盐为硼酸、硼砂、偏硅酸和硅酸钠中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的镁合金稀土转化膜处理剂,其特征在于,所述分散剂为十二烷基硫酸钠或二乙基己基硫酸钠。
6.根据权利要求1所述的镁合金稀土转化膜处理剂,其特征在于,所述酸液为硝酸、乳酸和硫酸,所述硝酸、所述乳酸和所述硫酸的质量比为(0.5~20):(0.5~20):(0.5~20)。
7.一种镁合金稀土转化膜处理方法,其特征在于,包括如下步骤:
将镁合金放入脱脂剂中进行脱脂除油处理;
将经过所述脱脂除油处理后的所述镁合金放入蚀刻剂中进行酸洗蚀刻处理;
将经过所述酸洗蚀刻处理后的所述镁合金放入表调剂中进行表调漂白处理;
将经过所述表调漂白处理后的所述镁合金放入镁合金稀土转化膜处理剂中进行化学转化膜处理,其中,所述镁合金稀土转化膜处理剂为如权利要求1至6中任一项所述的镁合金稀土转化膜处理剂;
将经过所述化学转化膜处理后的所述镁合金进行烘干处理。
8.根据权利要求7所述的镁合金稀土转化膜处理方法,其特征在于,所述的烘干步骤中,处理温度为135℃~150℃,处理时间为10分钟~25分钟。
9.根据权利要求8所述的镁合金稀土转化膜处理方法,其特征在于,所述的烘干步骤中,处理温度为140℃~150℃,处理时间为15分钟~25分钟。
10.根据权利要求9所述的镁合金稀土转化膜处理方法,其特征在于,所述的烘干步骤中,处理温度为150℃,处理时间为20分钟。
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