[发明专利]用于镁合金的化学转化试剂、表面处理方法和镁合金基质

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于镁合金的赋予高耐蚀性、防锈性和覆盖膜粘附性的化学转化试剂，一种包括利用该化学转化试剂的表面处理方法，以及一种通过本方法获得的镁合金基质。本发明的表面处理方法适用于镁合金的表面处理，该合金用于要求耐蚀性、防锈性、覆盖膜粘附性和导电性的应用中，例如便携式电话机和个人计算机外壳之类的电子器件以及如视接收机之类的家用电器。按照本发明的表面处理方法，利用高锰酸根离子的高氧化力促使氧化镁层的形成，同时利用高锰酸根和镁离子与磷酸根离子的反应形成包含磷-锰化合物和磷-镁化合物的层，由此在镁合金上产生具有极佳耐蚀性、防锈性和覆盖膜粘附性的化学转化膜。

背景技术

用于镁合金的化学转化处理的一般方法包括将镁合金浸入例如在JIS-H8651和MIL-M-3171中所描述的包含六价铬的化学转化试剂中。然而，六价铬对于环境和人体生理具有有害作用。因此，进行表面处理的工作环境不利，而且需要复杂的流出物处理系统以防止六价铬排放到环境中。除所说的对于环境和人体生理的有害作用之外，使用六价铬的缺点是需要额外的资本费用用于表面处理设备。此外，其使用大概会在不久的将来在世界上的许多国家中为法律所管制或禁止。因此，有待于发展一种取代用于铬酸盐处理的镁的化学转化处理技术，即所谓非铬酸盐化学转化处理技术。

关于所说的非铬酸盐化学转化处理方法，在特开平-07-126858中对其中的一些做了描述。因此，以磷酸镁处理法为基础的处理方法和涉及附加使用除铬之外的金属例如锆、钛或锌的磷酸盐处理方法作为先有技术被提及。然而，如在特开平-07-126858中所指出的，所述的表面处理方法的不利之处在于其由于费时的处理步骤而不实用，需要长时间的处理和/或不能赋予足够的耐蚀性、防锈性或覆盖膜粘附性等。

作为一种克服上述不利之处的技术，特开平-07-126858公开了一种磷酸锰处理法。该磷酸锰处理方法的特征在于在化学转化浴中不仅配制了二价锰离子(Mn²⁺)和磷酸根离子，而且还配制了脂族胺、芳族胺或杂环胺化合物。此外，任选用选自硝酸根离子、硫酸根离子和含氟化合物中的一员补充上述溶液。据记述，通过上述处理方法，在镁合金上可以形成具有极佳耐蚀性、防锈性和覆盖膜粘附性的覆盖层。然而，添加胺化合物不是对生态有益的做法，而且更进一步地，上述处理溶液的组成很复杂，使浴控变得困难。

特开平-08-35073公开了一种利用高锰酸根离子的化学转化处理方法。据称，通过向高锰酸盐水溶液中添加如无机酸或氟化物之类的促进剂，可以形成具有令人满意的耐蚀性的化学转化层。然而，如此形成的涂层不是磷酸锰层，而是由氧化锰和氢氧化锰组成的覆盖层，不包含磷酸键，从而在覆盖膜粘附性方面不完全令人满意。

发明内容

上述先有技术具有一些不足之处，即(1)包含对人体生理和环境有害的六价铬，(2)处理步骤耗时而复杂，(3)需要高温处理，(4)不能赋予象铬酸盐层一样令人满意的耐蚀性、防锈性和覆盖膜粘附性，和/或(5)浴液组成复杂。本发明的目的在于克服上述缺点。

本发明涉及一种用于镁合金的化学转化试剂，

其含有磷酸根离子和高锰酸根离子并且

其pH值为1.5至7。

用作所述磷酸根离子源的化合物浓度优选20至50g/l，用作所述高锰酸根离子源的化合物浓度优选1至10g/l。

本发明进一步涉及一种表面处理方法，其包括将所述化学转化试剂与镁合金基质接触的步骤。

优选使所述镁合金基质预先经历脱脂、酸浸和去酸洗泥处理，而且更优选是用至少包含选自硫酸、硝酸、磷酸和含氟化合物中的一种的试剂进行所说的酸浸处理。

本发明进一步涉及一种通过所述表面处理方法可以获得的镁合金基质。

现在对本发明进一步详述如下。

根据本发明的用于镁合金的化学转化试剂包含磷酸根离子和高锰酸根离子。该磷酸根离子的作用在于通过磷化合物的生成而赋予耐蚀性及提高覆盖膜粘附性。该磷酸根离子的来源包括例如磷酸二氢钠、磷酸氢二钠、磷酸二氢铵、磷酸氢二铵、磷酸二氢钾、磷酸氢二钾等类的磷酸盐和正磷酸。化学转化浴中的磷酸化合物浓度可以在从5g/l至所用化合物的溶解度极限的范围内，但更优选20g/l至50g/1。如果浓度低于5g/l，将不会获得足够的覆盖膜粘附性。如果浓度高于50g/l，基本上将不会获得进一步的性能提高，反而将导致损失。