[发明专利]一种化学转化处理液和镁合金表面的处理方法

说明书

技术领域

本发明是关于一种化学转化处理液和镁合金表面的处理方法。

技术背景

镁合金是最轻的结构金属材料，密度仅为1.78g/cm3；而且镁在地球上的储量极为丰富；此外镁合金还具有强度高、减震性、导热性、易于压铸成型、可直接回收等优点，因此，在航空航天领域、计算机、通讯、消费性电子产业的中都具有广泛的应用。但是，镁是极其活泼的金属，标准电极电位为-2.36V，耐腐蚀性较差，制约了镁合金的使用。因此，镁合金结构材料使用时要进行适当的表面处理，提高其耐腐蚀性能。CN 1966766A中公开了一种对镁合金表面进行处理的方法，该方法包括将镁合金依次与脱脂液、酸性溶液、碱性溶液、化学转化处理液接触，其中，所述化学转化处理液为含有磷酸二氢盐、磷酸和偏钒酸盐的水溶液。

目前为了克服现有Mg₁₇Al₁₂化合物蠕变抗力较低、高温力学性能差的缺点，出现了含有较高锌含量的新型镁合金。如ZA84镁合金分别含有8重量％的Zn、4重量％的Al和0.2重量％的Mn，具有适度的机械性能、良好的蠕变抗力、优异的流动性能，同时还具有很好的抗腐蚀性，有广阔的应用前景，类似的；类似的高锌含铝镁合金型号还有ZA124、ZA102、ZA88等。

然而上述专利报道的镁合金表面处理方法对ZA镁合金并不适用，典型表现为处理后的镁合金耐腐蚀性和漆-膜附着力较差。这是由于ZA镁合金和传统的AZ镁合金不仅在合金相上有较大差异，而且在压铸加工过程中，油脂污染、表面氧化、脱脂剂渗入、合金偏析等的程度也有较大不同。

发明内容

本发明的目的是克服现有对镁合金表面进行处理的方法中对高锌含铝镁合金并不适用的缺点，提供一种适用于ZA镁合金的、耐腐蚀性能和漆-膜附着力性能良好的对镁合金表面进行处理的化学转化处理液和镁合金表面的处理方法。

本发明提供了一种用于镁合金的化学转化处理液，该化学转化处理液为含有磷酸盐、硅酸盐、促进剂和络合剂的水溶液。

本发明提供了一种镁合金表面的处理方法，该方法包括将镁合金与化学转化处理液接触，其中，所述化学转化处理液为本发明所提供的化学转化处理液。

利用本发明提供的方法进行处理过的镁合金具有较高的耐腐蚀性能，和良好的漆-膜附着力。本发明所提供的化学转化处理方法操作简单、成本低廉，无污染，适用于工业生产。

具体实施方式

发明提供的用于镁合金的化学转化处理液含有磷酸盐、硅酸盐、促进剂、络合剂和稳定剂的水溶液。

在所述处理液中，磷酸盐的浓度为30-100克/升，硅酸盐的浓度为10-50克/升，促进剂的浓度为1-10克/升，络合剂的浓度为1-20克/升。

所述的化学转化处理液中，磷酸盐和硅酸盐作为成膜剂，能够在镁合金表面形成一层致密的磷酸盐/硅酸盐的复合化学转化膜。

所述磷酸盐为碱金属的磷酸盐、碱金属的磷酸氢盐、铵的磷酸盐、铵的磷酸氢盐、碱土金属的磷酸盐、碱土金属的磷酸氢盐一种或几种。所述碱金属的磷酸盐优选为磷酸钾和/或磷酸钠；所述碱金属的磷酸氢盐优选为磷酸氢钾、磷酸氢钠、磷酸二氢钾和磷酸二氢钠中的一种或几种；所述铵的磷酸氢盐包括磷酸氢铵和/或磷酸二氢铵；所述碱土金属的磷酸盐优选为磷酸钙；所述碱土金属的磷酸氢盐优选为磷酸氢钙。

硅酸盐可以选自硅酸钠、硅酸钾中的一种或两种。

所述促进剂可以为任何能够促进成膜剂在镁合金表面形成转化膜，使膜层致密均匀的物质。促进剂优选为硝基苯磺酸盐、硝酸盐、亚硝酸盐中的一种或几种。所述硝基苯磺酸盐优选为碱金属的硝基苯磺酸盐，例如硝基苯磺酸钠；硝酸盐优选为碱金属的硝酸盐，例如硝酸钾和/或硝酸钠；所述亚硝酸盐优选为碱金属的亚硝酸盐，例如亚硝酸钾和/或亚硝酸钠。

所述络合剂是可以和金属离子发生络合反应，防止镁合金表面化学转化膜的浮灰的物质。络合剂优选为柠檬酸盐、柠檬酸、酒石酸和酒石酸盐中的其中一种或几种。所述柠檬酸盐优选为碱金属的柠檬酸盐，例如柠檬酸钾和/或柠檬酸钠；所述酒石酸盐优选为碱金属的酒石酸盐，例如酒石酸钾钠、酒石酸钠、酒石酸钾和酒石酸氢钾中的一种或几种。

所述的化学转化处理液的pH值为1.5-6。调节处理液的pH值可以采用常规的方法，如采用酸碱调节剂进行调节，本发明所述的酸碱调节剂可以是磷酸、氢氧化钠、氢氧化钾或氨水。优选使用磷酸作为酸度调节剂。磷酸作为酸度调节剂既可以提供氢离子，同时还能提供磷酸根离子，促进成膜剂在镁合金上的成膜。

本发明提供的镁合金表面的处理方法包括，将镁合金与化学转化处理液接触，其中，所述化学转化处理液为本发明所提供的化学转化处理液。