專(zhuān)利名稱(chēng)：鋁及鋁合金的鋅系磷化液的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及金屬表面處理領(lǐng)域，尤其是涉及一種鋁及鋁合金的鋅系磷化液，主要應(yīng)用于家電、汽車(chē)、五金、建材、鐵路機(jī)車(chē)行業(yè)的鋁及鋁合金涂裝前的鋅系磷化處理。
背景技術(shù)：
鋁及鋁合金因其獨(dú)特的性能而被廣泛應(yīng)用，但其化學(xué)性質(zhì)極其活潑，不穩(wěn)定，容易 被腐蝕，需要很好地進(jìn)行表面處理，改善和提高其表面性能，提高耐蝕性，增強(qiáng)涂層附著力， 進(jìn)而擴(kuò)大其應(yīng)用領(lǐng)域。本發(fā)明以前，鋁及鋁合金的表面處理主要包括陽(yáng)極氧化、鉻酸鹽轉(zhuǎn)化、鉻酸鹽_磷 酸鹽轉(zhuǎn)化以及單寧酸鹽轉(zhuǎn)化等工藝。1.鋁及鋁合金的電化學(xué)氧化鋁及鋁合金的電化學(xué)氧化，是在電解液中，鋁件作為陽(yáng)極，在外加電流的作用下形 成氧化膜，因而通常稱(chēng)為陽(yáng)極氧化。陽(yáng)極氧化按溶液性質(zhì)及膜層性質(zhì)可分為硫酸、草酸、硬質(zhì)及瓷質(zhì)陽(yáng)極氧化，氧化膜 具有很好的吸附能力，易于染成各種顏色，加強(qiáng)裝飾作用；與涂料的結(jié)合力強(qiáng)，適合于涂裝 打底用。鋁及鋁合金的陽(yáng)極氧化實(shí)質(zhì)上就是水的電解電解液通電后在電流的作用下發(fā)生水解，在陰極放出氫氣2H++2e = H2(1)帶負(fù)電荷的陰離子向陽(yáng)極移動(dòng)，在陽(yáng)極釋放電子40r-4e = 2H20+02(2)一部分新生(原子)氧與陽(yáng)極鋁反應(yīng)，生成無(wú)水氧化鋁膜2Al+3
= Al2O3(3)現(xiàn)有的陽(yáng)極氧化工藝大都采用酸性電解液。當(dāng)然，采用不同種類(lèi)的電解液，可以得 到阻擋型氧化膜和多孔型氧化膜，如在硫酸、鉻酸、磷酸及草酸的電解液中，可以得到多孔 型氧化膜；在硼酸-硼酸鈉溶液、酒石酸銨、檸檬酸、馬來(lái)酸及乙二醇的電解液中，可以得到 阻擋型的氧化膜。2.鋁及鋁合金的化學(xué)轉(zhuǎn)化2.1鉻酸鹽轉(zhuǎn)化膜該處理方法于1950年起源于美國(guó)，包括兩種方法，即堿性鉻酸鹽膜及酸性鉻酸鹽膜。2. 1.1堿性鉻酸鹽膜工藝流程如下脫脂_水洗_水洗_堿蝕_水洗_水洗_出光-水洗-水洗-轉(zhuǎn) 化-水洗-封閉堿性鉻酸鹽膜處理液的主要成分是2 3%碳酸鈉和0.5%重鉻酸鉀溶液。在 82 87°C時(shí)，浸漬時(shí)間10 20分鐘，形成由鋁氧化物和分散的鉻酸鹽-氧化物組成的灰色多孔薄膜，其厚度約1. O 2. 5 μ m。這是一種很古老的成膜工藝，一種組分與基體反應(yīng)至某一極點(diǎn)，而另一種組分在 反應(yīng)的機(jī)體上形成氧化物膜。在5%熱的重鉻酸鉀溶液中封閉能達(dá)到最大的耐蝕性。所得的膜性能取決于處理 液中碳酸鹽與鉻酸鹽的正確比值。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，此種方法因能耗大而逐步被酸性鉻酸鹽法取代。至今堿性 鉻酸鹽法已很少使用。2. 1.2酸性鉻酸鹽膜(李楊，材料保護(hù)，2003，36 (4)，72)采用該方法處理的鋁及鋁合金轉(zhuǎn)化膜，呈黃色至彩虹色。影響轉(zhuǎn)化膜顏色的主要 是Cr6+，其在膜中的含量越高，膜的顏色越深。工藝流程如下脫脂_水洗_水洗_堿蝕_水洗-水洗-出光-水洗-水洗-轉(zhuǎn) 化-水洗-純水洗-封閉將表面潔凈的鋁及鋁合金浸入到鉻酐8-10g/L，氟化鈉0. 5g/L，PH = 1. 5-2. 0的 溶液中處理60-90秒或鉻酐4g/L，氟化鈉0. 5g/L，亞鐵氰化鉀0. 5g/L，緩蝕劑0. 5g/L的溶 液中處理5-10分鐘，即可得到酸性鉻酸鹽轉(zhuǎn)化膜。簡(jiǎn)要成膜機(jī)理如下在含氟的鉻酸鹽溶液中，工件表面發(fā)生局部電化學(xué)反應(yīng)陽(yáng)極2Al_6e= 2A13+(4)陰極6H++6e = 6H(5)氟離子促進(jìn)鋁表面腐蝕，加速Al3+的生成。在金屬溶液兩相界面上，由于PH升高促使Cr2072_轉(zhuǎn)化成Cr042_，并在陰極上發(fā)生 Cr6+被氫原子還原生成Cr (OH) 3 6H+H2Cr207 = 2Cr (OH) 3+H20(6)含有C6+及C3+的化合物2Cr (OH) 3+Cr042>2H+ = Cr (OH) 3Cr (OH) Cr03+H20 (7)鋁在成膜中的化學(xué)成分3Α13++60Γ = A1203+H20(8)其膜的主要成分是Al2O3Cr (OH) 3Cr (OH) Cr03。剛形成的新鮮膜成膠態(tài)，易碰傷，老 化處理后膜堅(jiān)固，與基材附著良好。該膜具有憎水性，其外觀為黃色至彩虹色，當(dāng)膜受到外 力作用遭到破壞時(shí)，表面上由于Cr6+的滲出會(huì)使其再鈍化。而以Cr6+、F及亞鐵氰化鉀為主 要成分的促進(jìn)型處理液形成膜的成分為CrFe (CN) 66Cr (OH) 3H2Cr044Al2038H20。雖然鋁及鋁合金的鉻酸鹽轉(zhuǎn)化膜具有極高的耐蝕性，同時(shí)由于膜外觀美麗而直接 用于裝飾，但其弱點(diǎn)是含有有毒的六價(jià)鉻，其對(duì)人體及環(huán)境的危害已經(jīng)促使人們積極開(kāi)展 有效替代技術(shù)的研究。鉻在美國(guó)環(huán)保局(EPA)最危險(xiǎn)材料表中排名第17位的劇毒材料，一 直被要求從工作場(chǎng)所中取消。動(dòng)物試驗(yàn)研究表明，吸入的六價(jià)鉻可導(dǎo)致動(dòng)物腫瘤病的發(fā)生。 因此EPA對(duì)使用六價(jià)鉻有嚴(yán)格的空氣排放要求和固體廢棄物處置規(guī)定。美國(guó)職業(yè)健康安全 委員會(huì)(OSHA)對(duì)工人所能暴露接觸六價(jià)鉻的量作出了規(guī)定，并建議六價(jià)鉻允許暴露極限 從50 μ g/m3減少到1 μ g/m3。歐盟車(chē)輛報(bào)廢指令已經(jīng)對(duì)2002年7月1日后進(jìn)入歐洲的每 輛車(chē)作出了最多只能使用2克六價(jià)鉻的規(guī)定。另外，歐盟《關(guān)于在電子電氣設(shè)備中禁止使用某些有害物質(zhì)的指令》(ROHS)要求，投放于歐盟市場(chǎng)的電氣和電子產(chǎn)品單機(jī)的六價(jià)鉻含量不得高于lOOOPPm。2. 2鉻酸鹽-磷酸鹽膜該處理方法于1945年起源于美國(guó)，被稱(chēng)為Alodine技術(shù)，即在中國(guó)被稱(chēng)為阿洛丁 技術(shù)。工藝流程如下脫脂_水洗_水洗_堿蝕_水洗-水洗-出光-水洗-水洗-轉(zhuǎn) 化-水洗-水洗。采用該方法處理的鋁及鋁合金轉(zhuǎn)化膜，呈無(wú)色-彩虹色_綠色。彩虹色是由于處 理時(shí)間短，在膜中含有六價(jià)鉻的緣故。所形成的轉(zhuǎn)化膜重0. l_0.5g/m2，膜的最終顏色為翡 翠綠色，所以也稱(chēng)為綠膜鉻酸鹽處理法。這種膜的硬度較鉻酸鹽轉(zhuǎn)化膜高，而且更厚，附著 力良好。由于處理液對(duì)金屬基體有較強(qiáng)的腐蝕能力，因而膜具有更高的孔隙率。其耐蝕性 比一般鉻酸鹽轉(zhuǎn)化膜低，很少作為單獨(dú)防護(hù)和裝飾目的使用，但由于它有較高的硬度和與 基體較好的結(jié)合力，所以廣泛用于涂裝打底。將表面潔凈的鋁及鋁合金與含有磷酸30_40ml/L，氟化鈉4_8g/L，鉻酐10_14g/L， 硝酸鎳4-8g/L，PHI. 5-2. 0的混合液室溫下接觸8_12分鐘，即可得到綠色轉(zhuǎn)化膜。鉻酸鹽-磷酸鹽轉(zhuǎn)化膜的形成機(jī)理比較復(fù)雜，在這里作粗略地解釋當(dāng)工件與溶 液接觸時(shí)，首先是去除氧化鋁<formula>formula see original document page 5</formula>(9)露出金屬鋁后，有<formula>formula see original document page 5</formula>(10)<formula>formula see original document page 5</formula>(11)<formula>formula see original document page 5</formula>(12)同時(shí)一部分[H]被氧化，有<formula>formula see original document page 5</formula>(13)與鉻酸鹽轉(zhuǎn)化膜形成的反應(yīng)相比，此處F—含量更高，反應(yīng)也更快，致使金屬與溶液 界面的Al3+、Cr3+和PH迅速升高。在含有磷酸的溶液中，首先生成的是CrPO4及AlPO4沉淀， 而不是鉻酸鹽膜Al (OH) 3Cr (OH)30<formula>formula see original document page 5</formula><formula>formula see original document page 5</formula>(15)在金屬和溶液界面處，由于大大消耗了 F—，而提高了 [AlF6]3-的濃度，反應(yīng)到一定 時(shí)間后，即會(huì)形成AlPO4，只是由于[AlF6] 3_比[CrF6] 3_多，而且CrPO4W溶度積也更小，所以 AlPO4的沉積速度和數(shù)量遠(yuǎn)低于CrPO4,這就是為什么干燥后的膜中CrPO4遠(yuǎn)大于AlPO4的原 因。轉(zhuǎn)化膜的主要成分為CrPO4AlPO4H2O,其中CrPO4為50-55%, AlPO4為17-23%, H2O為 22-23 %及少量氟化物。由于其轉(zhuǎn)化膜質(zhì)量很好，美國(guó)建筑制造協(xié)會(huì)已指定鉻酸鹽_磷酸鹽 工藝為標(biāo)準(zhǔn)的涂裝前處理工藝。它也符合美國(guó)軍用規(guī)范，一般該工藝推薦使用于惡劣和長(zhǎng) 期服務(wù)的環(huán)境。雖然本工藝一出現(xiàn)即受到人們的重視，也曾作出過(guò)巨大貢獻(xiàn)，但其處理液中 含有劇毒的Cr6+會(huì)暴露于操作場(chǎng)所，對(duì)人及環(huán)境構(gòu)成危害。盡管轉(zhuǎn)化膜中不含Cr6+，但作業(yè) 場(chǎng)所中暴露的Cr6+物必須得到非常嚴(yán)格的控制。2. 3鋅系磷化
磷化是鋼鐵、鋅最重要的表面處理方法之一，特別是在鋼鐵上磷化的應(yīng)用最廣，但 對(duì)鋁及鋁合金磷化的報(bào)導(dǎo)較少，這是因?yàn)殇X及鋁合金在一般磷化液中成膜比較困難，通常 僅能形成0. 2-0. 5g/m2重量的轉(zhuǎn)化膜，不能滿足涂裝要求；其次，鋁及鋁合金的轉(zhuǎn)化膜方法 很多，有許多都是成熟工藝，在涂裝行業(yè)已得到廣泛的應(yīng)用，如上述的幾種方法。這些處理 涂裝效果良好，因此對(duì)鋅系磷化在鋁及鋁合金上的應(yīng)用長(zhǎng)期沒(méi)有給予足夠的重視。二十世紀(jì)以來(lái)，鋁及鋁合金在各行業(yè)得到大量的應(yīng)用，特別是在汽車(chē)行業(yè)。為了減輕汽車(chē)重量，提高行駛速度，降低能耗及CO2的排出量，已開(kāi)始大量使用鋁合金，其中包括發(fā) 動(dòng)機(jī)、操縱部件、駕駛盤(pán)、座椅、蒙皮、支架等。而且有些是鋼鐵-鋁、鋅-鋁的組合件，一些 適用于處理鋁及鋁合金的工藝，如鉻酸鹽處理及鉻酸鹽-磷酸鹽處理不適用于處理鋼鐵， 所以對(duì)于有幾種材料構(gòu)成的組合件處理必須選擇適用性更廣泛的工藝方法。另一方面，鉻 酸鹽是有毒的，在一些國(guó)家或地區(qū)已經(jīng)限制或禁止使用，因此也逼著人們采用低污染并適 用處理多種材料的工藝，即最好的方法就是采用鋅系磷化。1943年，美國(guó)專(zhuān)利USP2312855(1943)公開(kāi)了處理鋁材的專(zhuān)用磷化液，采用高溫磷 化工藝，在鋁上獲得了較好的磷化膜。磷化條件如下Zn (H2PO4) 27. 9g/LNa2SiF610. 5g/LNaNO310. 5/L溫度82V時(shí)間5分鐘隨著技術(shù)的進(jìn)步，美國(guó)專(zhuān)利USP5135583 (1992)使用膠體鈦表面調(diào)整劑，并介紹了 鈦對(duì)磷化膜的影響。美國(guó)專(zhuān)利USP5399208(1995)公開(kāi)了鋁件磷化液中復(fù)合氟與游離氟的 比例對(duì)磷化膜的影響，指出其比值(摩爾比)在0.01-0.5 1之間是合適的。很多研究 認(rèn)為磷化液中的鎳離子的大量存在對(duì)環(huán)境和健康很不利，提出了用其它金屬替代鎳的方法 USP0155042 (2003)，諸如加入微量銅USP2150545 (1994)，一般為1X10—6，使鎳的濃度限制在 0.5X10_6以下。添加適量的銅會(huì)大幅度縮短磷化時(shí)間，磷化膜致密、光滑。但是如果加入量 過(guò)大，就會(huì)導(dǎo)致鍍銅現(xiàn)象的發(fā)生。中國(guó)專(zhuān)利 CN1680623 (2005)、CN1528950 (2000)、CN1749432 (2006)、 CN1847455(2006)等都是鋼鐵用磷化液。中國(guó)專(zhuān)利CN1205356對(duì)如何做好含鋁鍍鋅層的磷 化處理工藝進(jìn)行了探討，但沒(méi)有提供有效的磷化液產(chǎn)品。中國(guó)專(zhuān)利CN101289742(2007)公 開(kāi)了一種鋅或鋅鋁合金用磷化液，由氧化鋅0. 1-0. 5%，硝酸0. 2-0. 5%，磷酸3-4%，硝酸 鎳0. 02-0. 04%，氟化鈉0. 02-0. 2%，余量為水組成，磷化膜均勻、致密，涂層附著力1級(jí)以 上，但沒(méi)有公開(kāi)使用何種促進(jìn)劑以及促進(jìn)劑濃度，磷化液的游離酸和總酸都偏高，成本高。 中國(guó)專(zhuān)利CN101307440(2008)公開(kāi)了一種鋁合金和黑色金屬共用磷化液，聲稱(chēng)解決了現(xiàn)有 磷化液不能使鋁合金和黑色金屬共用磷化的技術(shù)問(wèn)題。但該磷化液使用高錳酸鉀，導(dǎo)致磷 化液不穩(wěn)定，調(diào)整頻繁。另外，該專(zhuān)利沒(méi)有公開(kāi)磷化液的工藝參數(shù)，無(wú)法使用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種鋁及鋁合金的鋅系磷化液。在磷化液中不使用有毒的 鉻，在磷化膜中也不含有鉻，從根本上解決了鋁及鋁合金涂裝過(guò)程中鉻對(duì)環(huán)境污染和人體的傷害問(wèn)題。根據(jù)本發(fā)明的鋁及鋁合金的鋅系磷化液，其特征在于它由下列物質(zhì)組成P043_8 25g/l，N(V6 16g/l，Zn2+L 6 8. 0g/l，r0. 12 0. 38g/l，F(xiàn)e2+O. 6 8. Og/1，Ni2+O. 01 1. 5g/l，有機(jī)絡(luò)和劑0. 01 1. 2g/l，促進(jìn)劑0. 0002 0. 0006g/l，余量為水。其中，P043—可 以來(lái)源于磷酸、磷酸二氫鋅、磷酸二氫鈉的一種或兩種以上，NO3-可以來(lái)源于硝酸、硝酸鋅、 硝酸鈉的一種或兩種以上，Zn2+可以來(lái)源于氧化鋅、磷酸二氫鋅、硝酸鋅的一種或兩種，F(xiàn)—可 以來(lái)源于氟化鈉、氟化鉀、氟硼酸鈉、氟硅酸鈉、氟化銨、氟化氫銨的一種或兩種以上，F(xiàn)e2+來(lái) 源于磷酸二氫鐵，Ni2+來(lái)源于硝酸鎳、硫酸鎳的一種，有機(jī)絡(luò)合劑可以來(lái)源于檸檬酸、酒石 酸、乙二胺四乙酸的一種，促進(jìn)劑來(lái)源于亞硝酸鈉、硫酸羥胺、間硝基苯磺酸鈉的一種。根據(jù)本發(fā)明提供的一種鋁及鋁合金的鋅系磷化液，在實(shí)際應(yīng)用中具有如下特點(diǎn)(1)磷化液中不使用鉻，在磷化膜中也不含有鉻。解決了使用鉻處理鋁及鋁合金的 環(huán)境污染和對(duì)人體的毒害問(wèn)題。(2)磷化液的工作溫度低。根據(jù)本發(fā)明的磷化液，其工作溫度為20 42°C，節(jié)省 能源。(3)磷化液工作時(shí)的沉渣少。根據(jù)本發(fā)明的磷化液，其特征是使用有機(jī)絡(luò)合劑降低 了磷化沉渣。(4)既能在浸泡線上使用，又能在噴淋線上使用，亦可在噴浸組合線上使用，適合 多種工藝組合。(5)工藝參數(shù)調(diào)整方便、容易。磷化液在正常使用時(shí)，不需要加入中和劑調(diào)整游離 酸度和總酸度。(6)在處理過(guò)程中使用自來(lái)水，降低了生產(chǎn)成本。(7)既可處理純鋁，也可以處理鋁合金，應(yīng)用范圍廣。使用本發(fā)明的磷化液處理鋁及鋁合金，所得的磷化膜與涂層有良好的配套性，漆 膜的劃格試驗(yàn)達(dá)到0級(jí)。本發(fā)明的磷化液不使用有毒的鉻，磷化膜中也不含有鉻，解決了使 用鉻處理鋁及鋁合金的環(huán)境污染和對(duì)人體的毒害問(wèn)題。工藝參數(shù)易于調(diào)整和控制，使用方 便，降低了處理成本。
具體實(shí)施例方式以下為本發(fā)明的非限定實(shí)施例，進(jìn)一步闡明本發(fā)明的實(shí)施方案及實(shí)施效果。在實(shí) 施例中，試片使用純鋁或鋁合金。(1)在浸泡線上，按如下工藝進(jìn)行處理堿性脫脂_水洗_水洗_堿蝕_水洗-水洗-出光-水洗_水洗_表調(diào)_磷化_水 洗-水洗-烘干-涂裝-固化或酸性脫脂_水洗_水洗_表調(diào)_磷化_水洗_水洗_烘干_涂裝-固化(2)在噴淋線上，按如下工藝進(jìn)行處理脫脂-水洗-水洗-表調(diào)-磷化-水洗-水洗-烘干_涂裝-固化劃格試驗(yàn)按GB/T9286-1998《色漆和清漆漆膜的劃格試驗(yàn)》的規(guī)定測(cè)定。涂層的 耐蝕性按GB/T1771-91《色漆和清漆-耐中性鹽霧性能的測(cè)定》6. 4規(guī)定的方法測(cè)定。漆膜 耐沖擊性能按GB/T1732-93《漆膜耐沖擊測(cè)定法》的規(guī)定測(cè)定。
實(shí)施例1磷化液配方P043-10g/l，NO3Tg/1,Zn2+2. Og/1，12g/l，F(xiàn)e2+L lg/1，Ni2+O. 03g/ 1，有機(jī)絡(luò)和劑O. 04g/l，促進(jìn)劑0. 0004g/l，余量為水。以氫氧化鈉調(diào)整溶液的游離酸度為 1. 2點(diǎn)，此時(shí)總酸度為17. 3點(diǎn)。常溫下處理鋁、鋁合金工件，浸泡線處理10分鐘，噴淋線處 理3分鐘，取出水洗干凈后干燥、涂裝、固化。在浸泡線上處理的結(jié)果劃格試驗(yàn)0級(jí)，耐中性鹽霧試驗(yàn)268小時(shí)，耐沖擊試驗(yàn)50cmo在噴淋線上處理的結(jié)果劃格試驗(yàn)0級(jí)，耐中性鹽霧試驗(yàn)268小時(shí)，耐沖擊試驗(yàn) 50cmo實(shí)施例2磷化液配方P043-18g/l，N(V16g/l，Zn2+4.Og/1，Γ0· 25g/l，F(xiàn)e2+O. 6g/l，Ni2+O. 05g/ 1，有機(jī)絡(luò)和劑1. lg/1，促進(jìn)劑0.0002g/l，余量為水。以氫氧化鈉調(diào)整溶液的游離酸度為 1. 0點(diǎn)，此時(shí)總酸度為23. 6點(diǎn)。常溫下處理鋁、鋁合金工件，浸泡線處理8分鐘，噴淋線處理 1. 5分鐘，取出水洗干凈后干燥、涂裝、固化。在浸泡線上處理的結(jié)果劃格試驗(yàn)0級(jí)，耐中性鹽霧試驗(yàn)268小時(shí)，耐沖擊試驗(yàn) 50cmo在噴淋線上處理的結(jié)果劃格試驗(yàn)0級(jí)，耐中性鹽霧試驗(yàn)268小時(shí)，耐沖擊試驗(yàn) 50cmo實(shí)施例3磷化液配方:P0廣 13g/l，NOflOg/l，Zn2+8. Og/1，Γ0· 12g/l，F(xiàn)e2+O. 8g/l，Ni2+O. 09g/ 1，有機(jī)絡(luò)和劑0.9g/l，促進(jìn)劑0.0003g/l，余量為水。以氫氧化鈉調(diào)整溶液的游離酸度為 1.4點(diǎn)，此時(shí)總酸度為21. 1點(diǎn)。在40°C下處理鋁、鋁合金工件，浸泡線處理12分鐘，噴淋線 處理2分鐘，取出水洗干凈后干燥、涂裝、固化。在浸泡線上處理的結(jié)果劃格試驗(yàn)0級(jí)，耐中性鹽霧試驗(yàn)268小時(shí)，耐沖擊試驗(yàn) 50cmo在噴淋線上處理的結(jié)果劃格試驗(yàn)0級(jí)，耐中性鹽霧試驗(yàn)268小時(shí)，耐沖擊試驗(yàn) 50cmo實(shí)施例4磷化液配方P0:25g/l，N(V12g/l，Zn2+L6g/l，Γ0· 3g/l，F(xiàn)e2+5. 6g/l，Ni2+O. 05g/ 1，有機(jī)絡(luò)和劑O. 01g/l，促進(jìn)劑0. 0002g/l，余量為水。以氫氧化鈉調(diào)整溶液的游離酸度為 0. 7點(diǎn)，此時(shí)總酸度為17. 1點(diǎn)。在40°C下處理鋁、鋁合金工件，浸泡線處理9分鐘，噴淋線 處理2分鐘，取出水洗干凈后干燥、涂裝、固化。在浸泡線上處理的結(jié)果劃格試驗(yàn)0級(jí)，耐中性鹽霧試驗(yàn)268小時(shí)，耐沖擊試驗(yàn) 50cmo在噴淋線上處理的結(jié)果劃格試驗(yàn)0級(jí)，耐中性鹽霧試驗(yàn)268小時(shí)，耐沖擊試驗(yàn) 50cmo
權(quán)利要求
一種鋁及鋁合金的鋅系磷化液，其特征在于它由下列物質(zhì)組成PO43-8～25g/l，NO3-6～16g/l，Zn2+1.6～8.0g/l，F(xiàn)-0.12～0.38g/l，F(xiàn)e2+0.6～8.0g/l，Ni2+0.01～1.5g/l，促進(jìn)劑0.0002～0.0006g/l，有機(jī)絡(luò)和劑0.0l～1.2g/l，余量為水。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磷化液，其特征在于PO43-可以來(lái)源于磷酸、磷酸二氫鋅、磷酸 二氫鈉的一種或兩種以上，于N03_可以來(lái)源于硝酸、硝酸鋅、硝酸鈉的一種或兩種以上，Zn2+ 可以來(lái)源于氧化鋅、磷酸二氫鋅、硝酸鋅的一種或兩種，F(xiàn)—可以來(lái)源于氟化鈉、氟化鉀、氟硼 酸鈉、氟硅酸鈉、氟化銨、氟化氫銨的一種或兩種以上，F(xiàn)e2+來(lái)源于磷酸二氫鐵，Ni2+來(lái)源于 硝酸鎳、硫酸鎳的一種，有機(jī)絡(luò)合劑可以來(lái)源于檸檬酸、酒石酸、乙二胺四乙酸的一種，促進(jìn) 劑來(lái)源于亞硝酸鈉、硫酸羥胺、間硝基苯磺酸鈉的一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的磷化液，其特征在于磷化液的工藝參數(shù)為游離酸度 0. 4 1. 5點(diǎn)，總酸度為14 30點(diǎn)，促進(jìn)劑為2 5點(diǎn)，磷化溫度為20 42°C，磷化時(shí)間 1 12分鐘。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的磷化液，其特征在于采用浸泡處理時(shí)，磷化液的工藝參數(shù) 為游離酸度0. 7 1. 5點(diǎn)，總酸度為17 30點(diǎn)，促進(jìn)劑為2. 5 5點(diǎn)，磷化溫度為20 42°C，磷化時(shí)間8 12分鐘。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的磷化液，其特征在于采用噴淋處理時(shí)，磷化液的工藝參 數(shù)為游離酸度0. 4 1. 3點(diǎn)，總酸度為15 28點(diǎn)，促進(jìn)劑為2 4點(diǎn)，磷化溫度為20 42°C，磷化時(shí)間1. 5 3分鐘。
全文摘要
本發(fā)明屬于金屬表面處理領(lǐng)域，涉及一種鋁及鋁合金的鋅系磷化液，主要應(yīng)用于家電、汽車(chē)、五金、建材、鐵路機(jī)車(chē)行業(yè)的鋁及鋁合金的鋅系磷化處理。它由以下物質(zhì)組成PO43-8～25g/l，NO3-6～16g/l，Zn2+1.6～8.0g/l，F(xiàn)-0.12～0.38g/l，F(xiàn)e2+0.6～8.0g/l，Ni2+0.01～1.5g/l，促進(jìn)劑0.0002～0.0006g/l，有機(jī)絡(luò)和劑0.01～1.2g/l，余量為水。使用本發(fā)明的磷化液處理鋁及鋁合金，所得的磷化膜與涂層有良好的配套性，漆膜的劃格試驗(yàn)達(dá)到0級(jí)。本發(fā)明的磷化液不使用有毒的鉻，磷化膜中也不含有鉻，解決了使用鉻處理鋁及鋁合金的環(huán)境污染和對(duì)人體的毒害問(wèn)題，降低了處理成本。
文檔編號(hào)C23C22/36GK101812682SQ200910009209
公開(kāi)日2010年8月25日 申請(qǐng)日期2009年2月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月24日
發(fā)明者楊波, 王恩生 申請(qǐng)人:中化化工科學(xué)技術(shù)研究總院