CN108220940A - 一种常温环境友好型铝合金钝化液、制备方法及使用方法 - Google Patents

一种常温环境友好型铝合金钝化液、制备方法及使用方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108220940A
CN108220940A CN201711457461.1A CN201711457461A CN108220940A CN 108220940 A CN108220940 A CN 108220940A CN 201711457461 A CN201711457461 A CN 201711457461A CN 108220940 A CN108220940 A CN 108220940A
Authority
CN
China
Prior art keywords
passivating solution
aluminium alloy
normal temperature
temperature environment
environment friendly
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201711457461.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108220940B (zh
Inventor
高志强
江社明
仲海峰
李远鹏
刘昕
张�杰
张子月
俞钢强
张启富
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing Gangyan Xinye Engineering Design Co Ltd
Original Assignee
Beijing Gangyan Xinye Engineering Design Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing Gangyan Xinye Engineering Design Co Ltd filed Critical Beijing Gangyan Xinye Engineering Design Co Ltd
Priority to CN201711457461.1A priority Critical patent/CN108220940B/zh
Publication of CN108220940A publication Critical patent/CN108220940A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108220940B publication Critical patent/CN108220940B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • 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
    • C23C22/34—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 fluorides or complex fluorides

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Treatment Of Metals (AREA)

Abstract

本发明涉及一种常温环境友好型铝合金钝化液，按100份重量计，包括V4+0.048～0.25份，氟钛酸铵0.05～0.7份，柠檬酸0.40～0.93份，稀土金属0.48～0.98份，余量为纯水。同时，本发明还涉及一种常温环境友好型铝合金钝化液的制备方法及使用方法。本发明利用四价钒离子在水溶液中的存在形式单一，钝化液的成分简单，工作稳定性较高的优点，解决常规铝合金钒酸盐钝化液成分复杂，工作温度较高的问题，同时四价钒酸盐是一种环境友好型的腐蚀抑制剂，废水处理简单，有利于生态环境保护。

Description

一种常温环境友好型铝合金钝化液、制备方法及使用方法
技术领域
本发明涉及铝合金钝化液技术领域，尤其涉及一种常温环境友好型铝合金钝化液、制备方法及使用方法。
背景技术
铬酸盐钝化工艺所获得的钝化膜层耐蚀性优异，并且对铝合金材质无选择性，因而该工艺在铝合金表面防护中得到广泛应用。然而，铬酸盐钝化液中含有的六价铬离子，对生态环境不友好且对人体有致癌风险，至今欧盟国家已经严禁使用铬酸盐钝化工艺。
专利CN 103320780 A针对传统铬酸盐工艺中六价铬含量较高和操作温度较高的问题，通过降低铬酸盐含量和添加稀土元素开发出在常温下便可获得优异性能的钝化膜，但是采用该工艺仍无法避免六价铬对环境和人类造成的危害。
钒酸盐与铬酸盐有比较相似的化学性质，因而钒酸盐钝化工艺在锌、镁和铝合金表面防护中已经引起广大研究者的关注，然而，市场上流行的钒酸盐体系大多采用偏钒酸钠做为成膜物，偏钒酸钠溶液中产生的五价钒离子在水溶液中有复杂的水解平衡，这一特点使钒酸盐钝化工艺的推广应用受到限制，并且该工艺在实施时需要加温，工作温度通常为40～50℃。
发明内容
鉴于上述的分析，本发明旨在提供一种常温环境友好型铝合金钝化液、制备方法及使用方法，用以解决常规钒酸盐铝合金钝化工艺中溶液成分复杂和工作温度较高的问题。
本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：
一种常温环境友好型铝合金钝化液，按100份重量计，包括V4+0.048～0.25份，氟钛酸铵0.05～0.7份，柠檬酸0.40～0.93份，稀土金属0.48～0.98份，余量为纯水。
本发明有益效果如下：现有技术中有使用偏钒酸钠做成膜物的前例，但是，偏钒酸钠中的五价钒离子在水溶液中有复杂的水解平衡，严重影响钝化液的制备，进而影响钝化液的性能；而本发明是利用四价钒离子在水溶液中的存在形式单一，所制备的钝化液的成分简单，工作稳定性较高的优点，解决常规铝合金钒酸盐钝化液成分复杂，工作温度较高的问题，同时四价钒酸盐是一种环境友好型的腐蚀抑制剂，废水处理简单，有利于生态环境保护；本发明将V4+与氟钛酸铵结合制备钝化液，不但排除了现有技术中六价铬对环境造成的污染问题，而且改善了钒酸盐钝化液稳定性较差的问题，同时又保证了钝化膜的耐蚀性。
本发明选择上述组分及范围的原因是：
V4+：本发明选择四价钒离子作为钝化液的组分，一方面是由于四价钒离子在水中的存在形式单一，保证钝化液成分的可控性，另一方面，四价钒离子替代现有技术中的五价钒离子、铬酸盐，提高钝化液的成膜性，有利于保护生态环境；四价钒离子多于上述范围，会使得钝化液的成本增加，且钝化膜容易开裂，防护性能降低，如果四价钒离子小于上述范围，则会影响钝化液的防护性能；
氟钛酸铵：本发明选择添加氟钛酸铵，是因为氟钛酸盐电离出的氟离子对铝合金表面有活化作用，从而降低了钝化液的工作温度，并且钛酸盐对提高钝化膜的耐蚀性有较大帮助；如果氟钛酸铵的含量超过上述范围，则氟离子的含量增多，腐蚀性提高，会对设备造成影响，同时，钛离子的含量多，则钝化液的成膜快，所成的膜缺陷增加，影响钝化液的防护性能；如果氟钛酸铵的含量低于上述范围，则所制备的钝化液膜比较薄，防护性能下降；
柠檬酸：本发明加入柠檬酸，一方面，柠檬酸的加入能够保证钝化液的稳定性，同时，柠檬酸也在钝化液中起缓冲作用；另一方面，柠檬酸与金属元素具有配位作用，当铝合金片上有杂质元素，如Fe元素时，柠檬酸可以与其进行配位，降低杂质的量，减少杂质元素对钝化液造成影响；本发明中柠檬酸的含量超出上述范围，则会影响钝化液的pH值，如果柠檬酸的含量低于上述范围，则钝化液的缓冲效果降低，进而影响钝化液的性能；
稀土金属：本发明中加入稀土金属，因为稀土金属的氧化性强，且其与铝合金反应快，比较容易形成活性位点，从而提高成膜效果；本发明中稀土金属的含量超出上述范围，则钝化液的成膜速度加快，钝化膜的致密性降低，影响钝化性能；如果稀土金属的含量低于上述范围，则钝化液的钝化性能下降，影响正常的钝化。
在上述方案的基础上，本发明还做了如下改进：
进一步的，所述钝化液还包括硼酸，所述硼酸按重量份计为0.5～1.00份。
本发明的钝化液中添加硼酸是因为硼酸能够起到缓冲作用，能够保证钝化液的pH值为弱酸性；将硼酸与柠檬酸相结合，提高缓冲作用，进而保证钝化液的性能。
优选地，所述钝化液按100份重量计，包括V4+0.065～0.13份，氟钛酸铵0.052～0.23份，柠檬酸0.52～0.66份，稀土金属0.55～0.68份，硼酸0.51～0.62份，余量为纯水。
优选地，所述钝化液按100份重量计，包括V4+0.15～0.23份，氟钛酸铵0.28～0.66份，柠檬酸0.71～0.90份，稀土金属0.75～0.89份，硼酸0.67～0.90份，余量为纯水。
进一步的，所述V4+来源于硫酸氧钒。
采用上述进一步方案的有益效果是：本发明中的V4+来源于硫酸氧钒，是因为硫酸氧钒易溶于水，而硫酸根能够活化金属表面，对获得致密的钝化膜有利；目前，硫酸氧钒广泛应用于五氧化二钒催化剂的工业生产中，基于硫酸氧钒在催化剂方面的贡献，还未曾有人将硫酸氧钒应用到钝化液中，本发明从钝化液中四价钒离子的作用出发，逆向思维，选择硫酸氧钒作为本发明钝化液的组分，不仅提高钝化液的性能，也保证钝化工艺的环境友好性。
进一步，所述钝化液呈弱酸性，所述钝化液在使用时的pH为2.0～2.3。
采用上述进一步方案的有益效果是：在此范围内，钝化膜在生长过程中，既不会由于pH过低发生溶解，又不会由于pH过高，膜层生长过快而导致膜层孔隙率较高，从能够制备出耐蚀性优异的钝化膜。
一种常温环境友好型铝合金钝化液的制备方法，包括以下步骤：
步骤1.先将30份水加热至45℃～55℃，然后将0.40～0.93份柠檬酸加入，待完全溶解后，将0.048～0.25份硫酸氧钒和0.05～0.7份氟钛酸铵在搅拌的情况下慢慢加入，搅拌至完全溶解；保持上述温度，持续搅拌25min～35min，冷却至室温，得到试剂1；
步骤2.将另外30份水加热至45℃～55℃，将0.48～0.98份稀土金属加入，待完全溶解后，将溶液冷却至室温，得到试剂2；
步骤3.在搅拌的情况下，将试剂2缓慢加入到试剂1中，加水至100份，并调节pH值，得到淡蓝色的钝化液。
采用上述方案的有益效果是：先将水加热至45℃～55℃再加入化学品保证化学品在热水中更易溶解；先加柠檬酸能够使水溶液呈酸性，便于硫酸氧钒和氟钛酸铵溶解，因为这两种化学品在酸性条件下更容易溶解，并且氟钛酸铵在酸性条件下不容易水解，此时配制的溶液更加稳定；保温25min～35min可以使柠檬酸与硫酸氧钒和氟钛酸铵的化学反应在一定温度下进行的更快，反应更完全，反应完全后会得到澄清的靛蓝色透明液体；分别得到试剂1和试剂2后，再将两者搅拌均匀，此时各成分充分混合，钝化液更加稳定；将试剂2加入试剂1，如此顺序，是为了保证在混合过程中，柠檬酸同硫酸氧钒及氟钛酸铵的反应产物不会因浓度的降低而发生水解；最后调节pH值：待各组分完全混合，加水至规定值，搅拌均匀，系统pH值才会更加稳定，此时要将pH微调至规范之内；而氢氧化钠和硝酸是最常用且最廉价的调节化学品，又不会引入其他有害离子，以钝化液的防护性能。
进一步的，所述步骤2中，在加入所述稀土金属前，先加入0.5～1.00份硼酸至完全溶解。
先将水加热至45℃～55℃是因为硼酸在水中的溶解度较低，且在冷水中溶解较慢，因而加热水溶液是为了硼酸更快地完全溶解；加入硼酸后，水溶液呈弱酸性，此时加入硝酸铈等稀土金属盐更易溶解。
一种常温环境友好型铝合金钝化液的使用方法，包括以下步骤：
步骤1.调节所述钝化液的pH值至2.0～2.3；
步骤2.将工件浸入调节pH值后的所述钝化液中钝化；
步骤3.取出钝化后的工件，烘干，得到带有钝化膜层的工件。
采用上述方案的有益效果是：本发明使用方法简单，可稳定操作，且获得的钝化膜耐蚀性和与有机涂层的附着力俱佳。
进一步的，所述步骤1中，采用氢氧化钠和硝酸调节所述钝化液的pH值。
本发明采用氢氧化钠和硝酸调节钝化液的pH值，不会引入对膜层生长和钝化液稳定性不利的离子，且硝酸根离子能够促进金属表面氧化，从而可以加快膜层生长。
进一步的，所述步骤2中，调节pH值后的所述钝化液的温度为20℃～35℃。
本发明能够在常温下进行钝化，能够保证钝化工作的正常进行。
进一步的，所述步骤2中，将工件浸入调节pH值后的所述钝化液中钝化的时间为15s～50s。
本发明钝化时间较短，在保证生产成本较低的条件下，能够提高生产效率。
进一步的，所述步骤3中，所述烘干温度为60℃～80℃。
本发明过高的温度能够导致膜层出现裂纹，从而降低钝化膜的耐蚀性；温度较低，膜层干燥不充分，倘若膜层含水较多，产品在存储过程中容易变色，而影响产品的外观质量。
本发明的有益效果为：
(1)本发明利用四价钒离子在水溶液中的存在形式单一，钝化液的成分简单，工作稳定性较高的优点，解决常规铝合金钒酸盐钝化液成分复杂，工作温度较高的问题，同时四价钒酸盐是一种环境友好型的腐蚀抑制剂，废水处理简单，有利于生态环境保护；
(2)本发明钝化液中不含六价铬，且成分简单；常温便可实施，节能降耗；操作可执行度和安全性相对较高。
本发明中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书中所特别指出的结构来实现和获得。
具体实施方式
下面来具体描述本发明的优选实施例，其中，本发明的实施例用于阐释本发明的原理，并非用于限定本发明的范围。
本发明公开了一种常温环境友好型铝合金钝化液，公开了一种常温环境友好型铝合金钝化液，按100份重量计，包括V4+(由硫酸氧钒提供)0.048～0.25份，氟钛酸铵0.05～0.7份，柠檬酸0.40～0.93份，稀土金属0.48～0.98份，其余为纯水。本发明结合了常规钒酸盐钝化工艺的特点及稀土元素对提高钝化膜性能的显著作用，解决了常规钒酸盐铝合金钝化工艺中溶液成分复杂和工作温度较高的问题，本发明将四价钒离子和稀土元素相结合制备钝化液，常温下可稳定操作，钝化时间较短，生产效率较高，生产成本较低的常温环境友好型铝合金钝化液和钝化工艺，在该工艺下获得的钝化膜耐蚀性和与有机涂层的附着力俱佳。
示例性地，本发明中钝化液中还可以加入硼酸0.5～1.00份，本发明中加入硼酸的作用是保证钝化液的缓冲性能。
示例性地，所述钝化液按100份重量计，包括V4+0.065～0.13份，氟钛酸铵0.052～0.23份，柠檬酸0.52～0.66份，稀土金属0.55～0.68份，硼酸0.51～0.62份，余量为纯水。
示例性地，所述钝化液按100份重量计，包括V4+0.15～0.23份，氟钛酸铵0.28～0.66份，柠檬酸0.71～0.90份，稀土金属0.75～0.89份，硼酸0.67～0.90，余量为纯水。
示例性地，所述钝化液呈弱酸性，所述钝化液在使用时的pH为2.0～2.3。
下面列举实施例对本发明中钝化液的组分、制备方法及使用方法进行描述，具体如下：
实施例1
本实施例中的钝化液组分按100份重量计为：硫酸氧钒含0.08份，氟钛酸铵含0.055份，柠檬酸含0.55份，硝酸铈含0.55份，硼酸含0.52份，其余为纯水。
本实施例在连续搅拌的条件下，先将0.08份硫酸氧钒、0.055份氟钛酸铵溶于30份水中；然后在连续搅拌下，将0.55份柠檬酸、0.52份硼酸和0.55份混合稀土金属溶于30份水中；最后将两者混合，加纯水至100份，搅拌均匀后即得钝化液，本实施例之所以在连续搅拌的条件下制备钝化液，其作用就是为了保证硫酸氧钒与氟钛酸铵完全溶解在水中，保证钝化液的性能稳定。
在使用时，首先采用氢氧化钠和硝酸调节钝化液pH值为2.0，保持钝化液温度为35℃，将除油和酸洗干净的铝合金试片浸入到钝化液中，钝化时间为50s，经水洗后，在温度为60℃下烘干，得到彩虹色的钝化膜层。保持其它工艺条件不变，将钝化时间缩短为45s，得到相似的彩虹色钝化膜。本实施例中保持钝化液的温度在35℃条件下进行钝化，说明本发明中的钝化液能够在常温环境下对铝合金试片进行钝化，且本实施例中的钝化时间为50s和45s，能够保证钝化膜的致密性能，以提高防护性能。
本实施例对上述铝合金试片表面的钝化膜进行中性盐雾试验，上述两个钝化膜均通过了120h，证明本实施例制备的钝化膜具有良好的耐蚀性；并且在经过静电喷涂后，涂层也具有良好的附着力。
实施例2
本实施例的钝化液组分按100份重量计为：硫酸氧钒含0.10份，氟钛酸铵含0.065份，柠檬酸含0.58份，氯化铈含0.60份，硼酸含0.55份，其余为纯水。
本实施中钝化液的制备方法为：步骤1.先将30份水加热至50℃，然后将0.58份柠檬酸加入，待完全溶解后，将0.10份硫酸氧钒和0.065份氟钛酸铵在搅拌的情况下慢慢加入，搅拌至完全溶解；保持温度，持续搅拌30min，获得澄清的靛蓝色溶液；最后冷却至室温，得到试剂1；
步骤2.将另外30份水加热至50℃，然后将0.065份硼酸加入，并不断搅拌至完全溶解，而后将0.60份氯化铈加入，待完全溶解后，将溶液冷却至室温得到无色透明溶液，得到试剂2；
步骤3.在搅拌的情况下，将试剂2缓慢加入到试剂1中，而后加水至100份，并用氢氧化钠或硝酸调节pH至2.0，得到淡蓝色的钝化液。
在使用时，首先是采用氢氧化钠和硝酸调节钝化液pH值为2.0，保持钝化液温度为30℃，将除油和酸洗干净的铝合金试片浸入到钝化液中，钝化时间为45s，经水洗后，在温度为60℃下烘干，得到彩虹色的钝化膜层。保持其它工艺条件不变，将钝化时间缩短为40s，得到相似的彩虹色钝化膜。本实施例中保持钝化液的温度在30℃条件下进行钝化，说明本发明中的钝化液能够在常温环境下对铝合金试片进行钝化，且本实施例中将钝化液的pH值调节至2.0，钝化时间调节至45s和40s，仍然能够得到彩虹色钝化膜，能够保证钝化膜的致密性能，以提高防护性能。
本实施例对上述铝合金试片表面的钝化膜进行中性盐雾试验，上述两个钝化膜均通过了120h，证明本实施例制备的钝化膜具有良好的耐蚀性；并且在经过静电喷涂后，涂层也具有良好的附着力。
实施例3
本实施例的钝化液组分按100份重量计为：硫酸氧钒含0.12份，氟钛酸铵含0.15份，柠檬酸含0.65份，硝酸镧含0.65份，其余为纯水。
本实施中钝化液的制备方法为：步骤1.先将30份水加热至50℃，然后将0.65份柠檬酸加入，待完全溶解后，将0.12份硫酸氧钒和0.15份氟钛酸铵在搅拌的情况下慢慢加入，搅拌至完全溶解；保持温度，持续搅拌30min，获得澄清的靛蓝色溶液；最后冷却至室温，得到试剂1；
步骤2.将另外30份水加热至50℃，将0.65份硝酸镧加入，不断搅拌，待完全溶解后，将溶液冷却至室温得到无色透明溶液，得到试剂2；
步骤3.在搅拌的情况下，将试剂2缓慢加入到试剂1中，而后加水至100份，并用氢氧化钠或硝酸调节pH至2.3，得到淡蓝色的钝化液。
在使用时，首先是采用氢氧化钠和硝酸调节钝化液pH值为2.3，保持钝化液温度为25℃，将除油和酸洗干净的铝合金试片浸入到钝化液中，钝化时间为40s，经水洗后，在温度为60℃下烘干，得到彩虹色的钝化膜层。保持其它工艺条件不变，将钝化时间缩短为35s，得到相似的彩虹色钝化膜。本实施例中保持钝化液的温度在25℃条件下进行钝化，说明本发明中的钝化液能够在常温环境下对铝合金试片进行钝化，且本实施例中将钝化液的pH值调节至2.3，钝化时间调节至40s和35s，仍然能够得到彩虹色钝化膜，能够保证钝化膜的致密性能，以提高防护性能。
本实施例对上述铝合金试片表面的钝化膜进行中性盐雾试验，上述两个钝化膜均通过了120h，证明本实施例制备的钝化膜具有良好的耐蚀性；并且在经过静电喷涂后，涂层也具有良好的附着力。
实施例4
本实施例中钝化液组分按100份重量计为：硫酸氧钒含0.18份，氟钛酸铵含0.30份，柠檬酸含0.87份，氯化镧0.80份，其余为纯水。本实施例中的制备过程与实施例3中的制备过程相同。
在使用时，首先是采用氢氧化钠和硝酸调节钝化液pH值为2.0，保持钝化液温度为20℃，将除油和酸洗干净的铝合金试片浸入到钝化液中，钝化时间为35s，经水洗后，在温度为60℃下烘干，得到彩虹色的钝化膜层。保持其它工艺条件不变，将钝化时间缩短为30s，得到相似的彩虹色钝化膜。本实施例中保持钝化液的温度在20℃条件下进行钝化，说明本发明中的钝化液能够在常温环境下对铝合金试片进行钝化，且本实施例中将钝化液的pH值调节至2.0，钝化时间调节至35s和30s，仍然能够得到彩虹色钝化膜，能够保证钝化膜的致密性能，以提高防护性能。
本实施例对上述铝合金试片表面的钝化膜进行中性盐雾试验，上述两个钝化膜均通过了120h，证明本实施例制备的钝化膜具有良好的耐蚀性；并且在经过静电喷涂后，涂层也具有良好的附着力。
值得注意的，为了从源头上杜绝使用具有危险性的铬酸盐，本发明开发了钝化液及钝化液的制备工艺，采用对环境友好的硫酸氧钒做为主要成膜物，获得性能可以与铬酸盐钝化膜相匹敌的保护膜层，从而彻底解决了铝合金钝化液中所含致癌物质对环境造成危害的问题；又因为四价钒具有较高的电极电位(0.682V)，对铝合金表面有较强的钝化作用，且硫酸氧钒易溶于水，因此将四价钒离子引入到钝化液中，能够保证钝化液的钝化作用；现有技术中，四价钒离子以其较高的稳定性而广泛应用于五氧化二钒催化剂的工业生产中，并未有人将其应用在钝化液中，这在钝化液中属于一种新的思路。同时，氟钛酸盐电离出的氟离子对铝合金表面有活化作用，从而降低了钝化液的工作温度，并且钛酸盐对提高钝化膜的耐蚀性有较大帮助，因此，本发明采用硫酸氧钒为主盐，氟钛酸铵为活化剂配制钝化液，用于铝合金表面防护，不但排除了六价铬对环境造成的污染问题，而且改善了钒酸盐钝化液稳定性较差的问题，同时又保证了钝化膜的耐蚀性。
综上所述，本发明提供了一种常温环境友好型铝合金钝化液、制备方法及使用方法，本发明钝化液中采用硫酸氧钒为成膜剂，并添加稀土元素，在常温下即可得到彩虹色钝化膜。所获的膜层耐蚀性优异，钝化液稳定性高，适合于工业化推广，因此，本发明有助于提高铝合金表面无铬钝化技术水平，同时也有利于降低环境污染和节约能耗。本发明不但具有较高的经济效益而且还有良好的社会效益。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种常温环境友好型铝合金钝化液，其特征在于，按100份重量计，包括V4+0.048～0.25份，氟钛酸铵0.05～0.7份，柠檬酸0.40～0.93份，稀土金属0.48～0.98份，余量为纯水。
2.根据权利要求1所述的一种常温环境友好型铝合金钝化液，其特征在于，所述钝化液还包括硼酸，所述硼酸按重量计为0.5～1.00份。
3.根据权利要求2所述的一种常温环境友好型铝合金钝化液，其特征在于，所述钝化液按100份重量计，包括V4+0.065～0.13份，氟钛酸铵0.052～0.23份，柠檬酸0.52～0.66份，稀土金属0.55～0.68份，硼酸0.51～0.62份，余量为纯水。
4.根据权利要求2所述的一种常温环境友好型铝合金钝化液，其特征在于，所述钝化液按100份重量计，包括V4+0.15～0.23份，氟钛酸铵0.28～0.66份，柠檬酸0.71～0.90份，稀土金属0.75～0.89份，硼酸0.67～0.90份，余量为纯水。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的一种常温环境友好型铝合金钝化液，其特征在于，所述V4+来源于硫酸氧钒。
6.根据权利要求1或5所述的一种常温环境友好型铝合金钝化液，其特征在于，所述钝化液呈弱酸性，所述钝化液在使用时的pH为2.0～2.3。
7.根据权利要求1-6任意一项所述的一种常温环境友好型铝合金钝化液的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1.先将30份水加热至45℃～55℃，然后将0.40～0.93份柠檬酸加入，待完全溶解后，将0.048～0.25份硫酸氧钒和0.05～0.7份氟钛酸铵在搅拌的情况下慢慢加入，搅拌至完全溶解；保持上述温度，持续搅拌25min～35min，冷却至室温，得到试剂1；
步骤2.将另外30份水加热至45℃～55℃，将0.48～0.98份稀土金属加入，待完全溶解后，将溶液冷却至室温，得到试剂2；
步骤3.在搅拌的情况下，将试剂2缓慢加入到试剂1中，加水至100份，并调节pH值，得到淡蓝色的钝化液。
8.根据权利要求7所述的一种常温环境友好型铝合金钝化液的制备方法，其特征在于，所述步骤2中，在加入所述稀土金属前，先加入0.5～1.00份硼酸至完全溶解。
9.根据权利要求1-7任意一项所述的一种常温环境友好型铝合金钝化液的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1.调节所述钝化液的pH值至2.0～2.3；
步骤2.将工件浸入调节pH值后的所述钝化液中钝化；
步骤3.取出钝化后的工件，烘干，得到带有钝化膜层的工件。
10.根据权利要求8所述的一种常温环境友好型铝合金钝化液的使用方法，其特征在于，所述步骤1中，采用氢氧化钠和硝酸调节所述钝化液的pH值；所述步骤2中，调节pH值后的所述钝化液的温度为20℃～35℃；将工件浸入调节pH值后的所述钝化液中钝化的时间为15s～50s；所述步骤3中，所述烘干温度为60℃～80℃。
CN201711457461.1A 2017-12-28 2017-12-28 一种常温环境友好型铝合金钝化液、制备方法及使用方法 Active CN108220940B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711457461.1A CN108220940B (zh) 2017-12-28 2017-12-28 一种常温环境友好型铝合金钝化液、制备方法及使用方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711457461.1A CN108220940B (zh) 2017-12-28 2017-12-28 一种常温环境友好型铝合金钝化液、制备方法及使用方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108220940A true CN108220940A (zh) 2018-06-29
CN108220940B CN108220940B (zh) 2019-11-22

Family

ID=62648263

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711457461.1A Active CN108220940B (zh) 2017-12-28 2017-12-28 一种常温环境友好型铝合金钝化液、制备方法及使用方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108220940B (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109576695A (zh) * 2019-01-17 2019-04-05 温岭德利众机械制造有限公司 一种铝件用钝化剂和铝件表面处理的方法
CN113235077A (zh) * 2021-05-11 2021-08-10 齐齐哈尔北方集团北方化学工业有限责任公司 一种铝合金钒钛铕钝化液及其制备和使用方法
CN113769998A (zh) * 2021-09-06 2021-12-10 陕西斯瑞新材料股份有限公司 一种风力发电机组用铜排喷漆工艺
CN114921780A (zh) * 2022-04-19 2022-08-19 南京艾布纳密封技术股份有限公司 一种铝合金用环保钝化液及其制备方法和处理工艺

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102409330A (zh) * 2011-11-25 2012-04-11 潍坊学院 一种无铬钝化液
CN102805977A (zh) * 2012-08-28 2012-12-05 业加科技（苏州工业园区）有限公司 卷帘过滤器

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102409330A (zh) * 2011-11-25 2012-04-11 潍坊学院 一种无铬钝化液
CN102805977A (zh) * 2012-08-28 2012-12-05 业加科技（苏州工业园区）有限公司 卷帘过滤器

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109576695A (zh) * 2019-01-17 2019-04-05 温岭德利众机械制造有限公司 一种铝件用钝化剂和铝件表面处理的方法
CN113235077A (zh) * 2021-05-11 2021-08-10 齐齐哈尔北方集团北方化学工业有限责任公司 一种铝合金钒钛铕钝化液及其制备和使用方法
CN113769998A (zh) * 2021-09-06 2021-12-10 陕西斯瑞新材料股份有限公司 一种风力发电机组用铜排喷漆工艺
CN114921780A (zh) * 2022-04-19 2022-08-19 南京艾布纳密封技术股份有限公司 一种铝合金用环保钝化液及其制备方法和处理工艺
CN114921780B (zh) * 2022-04-19 2024-01-23 南京艾布纳新材料股份有限公司 一种铝合金用环保钝化液及其制备方法和处理工艺

Also Published As

Publication number Publication date
CN108220940B (zh) 2019-11-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108220940B (zh) 一种常温环境友好型铝合金钝化液、制备方法及使用方法
US5964928A (en) Protective coatings for metals and other surfaces
CN104593793B (zh) 一种铝和铝合金表面预处理中和液
TW402645B (en) Process for forming a cobalt conversion coating on an aluminum or aluminum alloy substrate and the chemical conversion coating solution for use in the process
JPS583034B2 (ja) キンゾクヒヨウメンヒフクヨウヨウエキ
CN109385629A (zh) 一种镁合金高耐蚀性钝化剂及其钝化工艺
EP0837954A1 (en) Composition and process for treating the surface of aluminiferous metals
CN109252150B (zh) 溶剂法批量热镀锌环保钝化液及其制备和使用方法
JPS6247489A (ja) 亜鉛の表面被覆改良方法
JPH02305972A (ja) 金属の燐酸塩処理液組成物及びその処理方法
CN104451634B (zh) 铝及铝合金钝化液、制备方法及其使用方法
CN105063596A (zh) 一种铝型材涂装前无铬钝化处理液及其制备方法
CN102732870A (zh) 铝型材表面制备Al-Mo-Mn-Re四元复合钝化膜的处理液及其使用方法
CN102234798B (zh) 一种镁合金表面转化成膜液及其使用方法
CN108085667A (zh) 适用于铸铁、碳钢工件的中温耐腐蚀黑色磷化处理剂及制备方法
CN106756939A (zh) 铝钝化液及其制备方法
CN101892476B (zh) 一种铝合金化学氧化处理溶液
CN102993870A (zh) 一种含油酸聚氧乙烯酯的改性硅烷化金属表面前处理剂及其制备方法
CN104611689A (zh) 一种镁合金化学氧化液
CN105088212A (zh) 一种抗裂纹铝型材无铬钝化处理液及其制备方法
CN105088207A (zh) 一种建筑铝型材无铬钝化处理液及其制备方法
CN116083892A (zh) 一种无磷无氮的涂装前转化剂及其制备方法
CN105132902A (zh) 一种TiO2溶胶改性铝型材无铬钝化处理液及其制备方法
CN102363881B (zh) 钢铝组合炮弹弹体喷涂涂装前通用磷化剂及制备方法
CN105088204A (zh) 一种纳米稀土改性的铝型材无铬钝化处理液及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant