[发明专利]一种铝合金常温碱性无铬钝化液及钝化方法

说明书

本发明属于金属材料表面处理的技术领域，公开了一种铝合金常温碱性无铬钝化液及钝化方法。所述碱性无铬钝化液是由酸碱调节剂调节无铬钝化液的pH至碱性得到；所述无铬钝化液由钼酸盐、络合剂、氧化剂、成膜促进剂、表面活性剂以及水组成。所述钝化方法首先将铝合金进行碱洗除油除垢；清洗后再酸洗活化；清洗后再进行常温钝化处理，并水洗吹干或烘干，得到铝合金钝化膜。该钝化膜生长迅速，具有良好的耐变色能力与耐腐蚀性。本发明的钝化液各组分化学性质稳定，便于储运，工艺操作简便，成本低廉，常温处理，节能高效，易于实现产业化。

技术领域

本发明属于金属材料表面处理的技术领域，具体涉及一种铝合金常温碱性无铬钝化液及铝合金钝化方法。

背景技术

铝合金因其比强度高、导热和导电性好、色泽美观、无磁性、塑性好、无低温脆性等优点，被广泛应用于航空航天、机械装备、家电、建筑等领域。其用量仅次于钢铁，是工业领域中用量第二的金属材料。但铝合金化学性质较为活泼，在大气环境中，其表面容易形成一层极薄的氧化膜(其厚度通常为几个纳米)，对基体具有一定的防护作用。但该自然氧化膜太薄，易于破损，在潮湿的大气中，特别在含有Cl^﹣的环境中，非常容易发生腐蚀。自然条件下，铝及其合金的腐蚀通常为局部腐蚀，该类腐蚀具有隐蔽性强、难控制、破坏迅速等特点，很容易造成灾难性事故。因此，为扩大铝合金应用范围，延长其使用寿命，铝及其合金型材或器件在使用前大多需要进行表面处理。

钝化(或转化)处理是铝合金等金属材料常用的表面处理技术。铬酸盐钝化因其所获钝化膜耐蚀性优良、成本低廉、操作方便而得到广泛的应用。但铬酸盐(Cr⁶⁺)毒性高，易致癌，对人体与环境危害严重。欧盟颁布的RoHS和WEEE法规明令禁止或限制涉及六价铬工艺的使用，铬酸盐工艺将逐步退出应用领域。因此，开发无毒、环保的绿色钝化技术已成该领域发展的必然趋势。铬酸盐钝化的替代技术开发正受到广泛关注，各种系列的无铬钝化技术如稀土系、钛/锆系、有机/无机复合体系等处理工艺相继出现。申请号为CN201210298372.8、CN201110399364.8、CN201110198490.7、CN201110157139.3、CN201310309623.2、CN201210078882.4、CN201110399391.5、CN200710027057.0、CN200710017506.3、CN201210264307.3等发明专利都涉及这些技术。就目前的研究情况来看，各种钝化工艺都还存在各种各样的问题，或成本过高、或工序繁琐、或是体系本身稳定性不佳。此外，几乎所有无铬钝化相关的研究工作均在酸性范围内开展，鲜见有碱性无铬钝化工艺报道。本发明报道了一种铝合金无铬钝化工艺，成本低廉、膜层有色且生长迅速、简单易行，可在常温下实现钝化，易于产业化推广。

发明内容

本发明的首要目的在于提供一种可常温工作的铝合金碱性无铬钝化液。所述钝化液环保，既解决传统六价铬工艺的毒性问题，同时高效节能。

本发明的另一目的在于提供一种铝合金钝化方法。本发明采用上述铝合金碱性无铬钝化液对铝合金进行钝化处理，所述的铝合金钝化方法成本低廉、操作简单、可控性好，在工业领域具有产业化的潜力。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种铝合金常温碱性无铬钝化液，是由酸碱调节剂调节无铬钝化液的pH至碱性得到；所述无铬钝化液由钼酸盐、络合剂、氧化剂、成膜促进剂、表面活性剂以及水组成；所述铝合金常温碱性无铬钝化液中钼酸盐的质量浓度为30.0-60.0g/L，优选为40.0-50.0g/L；络合剂的质量浓度为10.0-20.0g/L，优选浓度为12-15.0g/L；氧化剂的质量浓度为2.0-8.0g/L，优选浓度为4.0-6.0g/L；成膜促进剂的质量浓度为1.0-3.0g/L，优选浓度1.5-2.5g/L；表面活性剂的质量浓度为0.01-0.5g/L，优选浓度为0.05-0.3g/L。

所述铝合金常温碱性无铬钝化液的pH为9～11。