[发明专利]镁合金表面制备耐腐蚀性钝化膜的无铬处理液及其使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及镁合金表面处理领域，具体涉及采用一种环境友好型非铬稀土转化处理液，室温下在镁合金表面快速制备具有良好耐腐蚀性的基于稀土金属氧化物与锰氧化物的复合化学转化膜。

背景技术

镁合金以质轻、比强度高、可再循环和良好铸造性能等特点，被誉为21世纪绿色金属结构材料，在航空航天、汽车、电子以及军事等工业上有广阔的应用前景，近年来以20％的速度增长。特别是由于交通工具如汽车、摩托车、自行车、列车等轻量化的要求，以及3C电子产品如手机、电脑、MP3、照相机、摄像机等的快速发展，镁合金材料的轻质、减振性能好、防电磁干扰好和可回收性等优点，使其在交通工具零部件、3C产品壳体材料方面的应用前景非常可观。镁合金在实用金属中电位是最负的，使镁合金的耐蚀性能特别差，因此镁合金的使用需要进行表面处理来提高耐腐蚀性能。

镁合金表面化学转化膜不仅本身具有一定的耐蚀性能，还可以在其上面进行涂装提高装饰性，因此化学转化常作为镁合金彩色涂装的前处理，提高了整个涂装体系的附着力与耐腐蚀性能。另外，化学转化采用浸泡处理不需要通电，处理工艺简单容易控制，因此是最为广泛应用的表面处理技术。镁合金的传统化学转化处理以MIL/M23171和HB/Z5078278工艺为代表，由于处理液中含有毒性高且易致癌的六价铬，其使用正受到严格的限制。特别是2000年欧洲议会通过的ELVs法规中明确规定每辆汽车用于零部件表面处理的六价铬用量不得超过2g，依照欧盟RoHS法规与我国将实施的电子信息产品污染控制管理办法，严格限制电子电气设备中六价铬等有毒成分的含量，因此镁合金的环境友好型无铬转化处理技术受到极大关注。目前报道的无铬转化处理工艺主要有磷酸盐处理、磷酸盐-高锰酸盐处理、氟锆酸盐或氟钛酸盐处理、锡酸盐处理、钼酸盐或钨酸盐、钒酸盐处理、钴盐处理等，但是与传统铬酸盐处理技术相比较，在提高处理效率、降低处理温度、改善耐腐蚀性能方面还有待改进，尚不能取代铬酸盐处理技术，急需发展能在室温下高效成膜的镁合金表面无铬转化处理技术。

发明内容

本发明的目的就是为了解决现有技术之不足而提供的一种不仅能有效解决目前的代铬处理液成膜效率较低的问题，而且赋予镁合金表面优良耐腐蚀性氧化膜的具有低温高效、室温下快速成膜特点的无铬表面处理液。

本发明的另一目的是提供一种利用上述处理液对镁合金表面进行处理的方法。

本发明是采用如下技术解决方案来实现上述目的：一种镁合金表面制备耐腐蚀性复合氧化膜的转化液，它为室温下在镁合金表面快速制备复合稀土-Mn氧化膜的化学转化处理液，其特征在于，其配方包括：成膜主盐、成膜复合氧化剂、成膜促进剂、缓蚀剂、pH缓冲调节剂、润湿剂，其配方具体是每升溶液中含：

稀土成膜主盐      4g·L^-1～18g·L^-1

氧化剂高锰酸钾    0.5g·L^-1～3g·L^-1

辅助氧化剂        0.1g·L^-1～1g·L^-1

促进剂            0.1g·L^-1～2g·L^-1

pH缓冲调节剂      5g·L^-1～15g·L^-1

缓蚀剂            0.1g·L^-1～1g·L^-1

润湿剂            0.5g·L^-1～1g·L^-1。

作为上述方案的进一步说明，所述稀土盐可为铈、镨、钕的氯盐、硝酸盐或硫酸盐以及复盐，氧化剂为高锰酸钾，辅助氧化剂为双氧水、硝酸盐、过硫酸盐、高氯酸盐，成膜促进剂为锆盐、钒盐、锶盐，含氯化物、氟化物、硝酸盐，pH缓冲调节剂为硼酸、氨基乙酸-盐酸等，缓蚀剂为吡啶、硫脲及衍生物、单宁酸、植酸及其盐化合物，润湿剂为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基酚聚氧乙烯醚(OP-10)或其它混合物。