鎂合金Zr-Ga-V轉(zhuǎn)化膜處理劑及鎂合金Zr-Ga-V轉(zhuǎn)化膜處理方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種鎂合金轉(zhuǎn)化膜處理劑及鎂合金轉(zhuǎn)化膜處理方法，鎂合金轉(zhuǎn)化膜處理劑包括如下質(zhì)量份的各組分：無機(jī)酸1份～20份、鋯酸鹽1份～20份、鈣酸鹽1份～20份、釩酸鹽1份～20份和分散劑0.2份～1份。相對于會造成環(huán)境污染的傳統(tǒng)的含磷無鉻鎂合金轉(zhuǎn)化膜處理劑，上述鎂合金轉(zhuǎn)化膜處理劑通過采用無機(jī)酸1份～20份、鋯酸鹽1份～20份、鈣酸鹽1份～20份、釩酸鹽1份～20份和分散劑0.2份～1份，可以在鎂合金表面形成無磷無鉻Zr?Ga?V轉(zhuǎn)化膜，且轉(zhuǎn)化膜具有附著力好、耐腐蝕程度高、耐鹽霧性能以及成膜均勻性好的優(yōu)點(diǎn)。上述鎂合金轉(zhuǎn)化膜處理劑尤其是適用于壓鑄鎂合金，如AZ91D鎂合金的化學(xué)轉(zhuǎn)化膜處理工藝中。
【專利說明】
鏌合金Zr-Ga-V轉(zhuǎn)化膜處理劑及鏌合金Zr-Ga-V轉(zhuǎn)化膜處理 方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及鎂合金表面轉(zhuǎn)化膜處理技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種鎂合金轉(zhuǎn)化膜處理 劑及鎂合金轉(zhuǎn)化膜處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，鑄造類的鎂合金是工業(yè)應(yīng)用中最廣泛的一類有色金屬結(jié)構(gòu)材料，由于能壓 鑄成型各種形狀的工件，其已經(jīng)在工業(yè)中得到了大量應(yīng)用。其中，尤其是AZ91D鎂合金，其鑄 造性能極好，日常生活中的智能手機(jī)中板、平板電腦中板、筆記本電腦外殼、汽車音響功放 設(shè)備等都經(jīng)常需要使用AZ91D鎂合金作為鑄造材料。
[0003] 其中，化學(xué)轉(zhuǎn)化膜處理是鎂合金前處理工藝中不可缺少的重要環(huán)節(jié)，但目前工業(yè) 生產(chǎn)上的鎂合金轉(zhuǎn)化膜都是含磷酸的無鉻轉(zhuǎn)化膜處理，廢水中排放大量的磷酸鹽，磷酸鹽 是造成湖泊等水體富營養(yǎng)化的"元兇"，富營養(yǎng)化是指水體中含有大量的磷、氮等植物生長 所需的營養(yǎng)物質(zhì)，造成藻類和其他浮游生物爆發(fā)性繁殖，水體中的溶解性氧量下降，水質(zhì)惡 化，導(dǎo)致魚類和其它生物大量死亡的現(xiàn)象。富營養(yǎng)化現(xiàn)象通常發(fā)生在湖泊、河口、海灣等水 流緩慢，營養(yǎng)物質(zhì)容易積累的封閉或半封閉性水域。水體出現(xiàn)富營養(yǎng)化時(shí)，大量繁殖的浮游 生物往往會使水面呈現(xiàn)紅色、棕色、藍(lán)色等各種顏色。這種現(xiàn)象發(fā)生在海域稱為"赤潮"，發(fā) 生在江河湖泊中則叫"水華"。本世紀(jì)以來，世界各地曾出現(xiàn)過多起"水華"及"赤潮"事件，如 北美洲的伊利湖富營養(yǎng)化嚴(yán)重，面臨"死亡"的危機(jī)；日本的瀨戶內(nèi)海因頻繁發(fā)生"赤潮"，給 漁業(yè)生產(chǎn)帶來的經(jīng)濟(jì)損失巨大。我國的情況也不容樂觀。據(jù)調(diào)查，全國因受污染達(dá)到富營養(yǎng) 化水平的湖泊已占全部湖泊的63.6%，其中污染嚴(yán)重的有太湖、滇池、巢湖等；天津附近的 渤海灣也曾出現(xiàn)過多起"赤潮"。嚴(yán)重危害全球環(huán)境。
[0004] 因此，研發(fā)鎂合金無磷無鉻化學(xué)轉(zhuǎn)化膜處理劑及鎂合金轉(zhuǎn)化膜處理方法是一件非 常緊迫的任務(wù)，對環(huán)境保護(hù)具有深遠(yuǎn)的意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 基于此，有必要提供一種能夠使得鎂合金表面生成無磷無鉻轉(zhuǎn)化膜的鎂合金轉(zhuǎn)化 膜處理劑及鎂合金轉(zhuǎn)化膜處理方法。
[0006] -種鎂合金轉(zhuǎn)化膜處理劑，包括如下質(zhì)量份的各組分： 無機(jī)酸 1份~20份； 鋯酸鹽 1份~20份；
[0007] 鈣酸鹽 1份~20汾， 釩酸鹽 1份~20份; 分散劑 0.2份~1份。
[0008] 在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述無機(jī)酸包括鹽酸、硫酸、硝酸、氫氟酸和氨基磺酸中的 至少一種。
[0009] 在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述鋯酸鹽包括氯化鋯、硫酸鋯、硝酸鋯、碳酸鋯、氟鋯酸鈉 和氟鋯酸銨中的至少一種。
[0010] 在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述鈣酸鹽包括氯化鈣、硫酸鈣、硝酸鈣、碳酸鈣和氟化鈣 中的至少一種。
[0011] 在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述釩酸鹽包括硫酸氧釩、偏釩酸鈉、偏釩酸鉀、偏釩酸銨 中的至少一種。
[0012] 在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述分散劑包括十二烷基硫酸鈉、二乙基己基硫酸鈉和亞 甲基雙萘磺酸鈉中的至少一種。
[0013] 一種鎂合金轉(zhuǎn)化膜處理方法包括如下步驟：
[0014] 將鎂合金放入脫脂劑中進(jìn)行脫脂除油處理；
[0015] 將經(jīng)過所述脫脂除油處理后的所述鎂合金放入蝕刻劑中進(jìn)行酸洗蝕刻處理；
[0016] 將經(jīng)過所述酸洗蝕刻處理后的所述鎂合金放入表調(diào)劑中進(jìn)行表調(diào)漂白處理；
[0017] 將經(jīng)過所述表調(diào)漂白處理后的所述鎂合金放入鎂合金轉(zhuǎn)化膜處理劑中進(jìn)行化學(xué) 轉(zhuǎn)化膜處理，其中，所述鎂合金轉(zhuǎn)化膜處理劑包括如下質(zhì)量份的各組分:無機(jī)酸1份~20份； 鋯酸鹽1份~20份;鈣酸鹽1份~20份;釩酸鹽1份~20份;分散劑0.2份~1份；
[0018] 將經(jīng)過所述化學(xué)轉(zhuǎn)化膜處理后的所述鎂合金進(jìn)行烘干處理。
[0019] 在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述脫脂除油處理后，所述蝕刻處理前、所述蝕刻處理后， 所述表調(diào)漂白處理前、所述表調(diào)漂白處理后;所述化學(xué)轉(zhuǎn)化膜處理前、以及所述化學(xué)轉(zhuǎn)化膜 處理后，所述烘干前，均還包括如下步驟:對所述鎂合金進(jìn)行逆流水洗操作。
[0020] 在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述烘干處理在135°C~150°C的溫度下進(jìn)行。
[0021] 在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述烘干處理持續(xù)10分鐘~25分鐘。
[0022]相對于會造成環(huán)境污染的傳統(tǒng)的含磷無鉻鎂合金轉(zhuǎn)化膜處理劑，上述鎂合金轉(zhuǎn)化 膜處理劑通過采用無機(jī)酸1份~20份、鋯酸鹽1份~20份、鈣酸鹽1份~20份、釩酸鹽1份~20 份和分散劑〇. 2份~1份，可以在鎂合金表面形成無磷無鉻Zr-Ga-V轉(zhuǎn)化膜，且轉(zhuǎn)化膜具有附 著力好、耐腐蝕程度高、耐鹽霧性能以及成膜均勻性好的優(yōu)點(diǎn)。上述鎂合金轉(zhuǎn)化膜處理劑尤 其是適用于壓鑄鎂合金，如AZ91D鎂合金的化學(xué)轉(zhuǎn)化膜處理工藝中。
【附圖說明】
[0023]圖1為本發(fā)明一實(shí)施方式的鎂合金轉(zhuǎn)化膜處理方法的步驟流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明 的【具體實(shí)施方式】做詳細(xì)的說明。在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā) 明。但是本發(fā)明能夠以很多不同于在此描述的其它方式來實(shí)施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不 違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下做類似改進(jìn)，因此本發(fā)明不受下面公開的具體實(shí)施例的限制。 [0025] 一實(shí)施方式的鎂合金轉(zhuǎn)化膜處理劑，包括如下質(zhì)量份的各組分：
[0026] 無機(jī)酸 1份~20份； 鋯酸鹽 1份~20份； 鈣酸鹽 1份~20份;
[0027] 機(jī)酸鹽· 1份~20份； 分散劑 0.2份~1份。
[0028]又一實(shí)施方式的鎂合金轉(zhuǎn)化膜處理劑，包括如下質(zhì)量份的各組分： 無機(jī)酸 5份~20份; 鋯酸鹽 5份~20份；
[0029] 鈣酸鹽 5份~20份； 機(jī)酸鹽 5份~20份、； 分散劑 0.2份~1份。
[0030] 又一實(shí)施方式的鎂合金轉(zhuǎn)化膜處理劑，包括如下質(zhì)量份的各組分： 無機(jī)酸 15份;： 鋯酸鹽 10份；
[0031] 鈣酸鹽 15份;： 機(jī)酸鹽 5粉； 分散劑 0,5份。：
[0032]為了更好地發(fā)揮所述鎂合金轉(zhuǎn)化膜處理劑的化學(xué)轉(zhuǎn)化膜處理性能，例如，例如，所 述鎂合金轉(zhuǎn)化膜處理劑在pH值為1.2~16的條件下使用;又如，所述鎂合金轉(zhuǎn)化膜處理劑在 25°C~45°C的溫度下使用，這樣，可以更好地發(fā)揮所述鎂合金轉(zhuǎn)化膜處理劑的化學(xué)轉(zhuǎn)化膜 處理性能。
[0033]為了提高所述鎂合金轉(zhuǎn)化膜處理劑處理鎂合金后得到的轉(zhuǎn)化膜的附著力、耐腐蝕 程度、耐鹽霧性能以及成膜均勻性，例如，所述無機(jī)酸包括鹽酸、硫酸、硝酸、氫氟酸和氨基 磺酸中的至少一種;又如，所述無機(jī)酸包括鹽酸、硫酸、硝酸、氫氟酸和氨基磺酸;又如，所述 鹽酸、硫酸、硝酸、氫氟酸和氨基磺酸的質(zhì)量比（1~2.5):(1~1.5):(1~2.5):(1~2):(1~ 2);又如，所述無機(jī)酸包括硫酸和硝酸，這樣，可以提高所述鎂合金轉(zhuǎn)化膜處理劑處理鎂合 金后得到的轉(zhuǎn)化膜的附著力、耐腐蝕程度、耐鹽霧性能以及成膜均勻性。
[0034]為了提高所述鎂合金轉(zhuǎn)化膜處理劑處理鎂合金后得到的轉(zhuǎn)化膜的附著力、耐腐蝕 程度、耐鹽霧性能以及成膜均勻性，例如，所述鋯酸鹽包括氯化鋯、硫酸鋯、硝酸鋯、碳酸鋯、 氟鋯酸鈉和氟鋯酸銨中的至少一種；又如，所述鋯酸鹽包括氯化鋯、硫酸鋯、硝酸鋯、碳酸 鋯、氟鋯酸鈉和氟鋯酸銨;又如，氯化鋯、硫酸鋯、硝酸鋯、碳酸鋯、氟鋯酸鈉和氟鋯酸銨的質(zhì) 量比為（1~1.5):(1~3.5):(1~2):(1~2.7):(1~4):(1~2.5);又如，所述鋯酸鹽包括氟 鋯酸鈉和氟鋯酸鉀，這樣，可以提高所述鎂合金轉(zhuǎn)化膜處理劑處理鎂合金后得到的轉(zhuǎn)化膜 的附著力、耐腐蝕程度、耐鹽霧性能以及成膜均勻性。
[0035]為了提高所述鎂合金轉(zhuǎn)化膜處理劑處理鎂合金后得到的轉(zhuǎn)化膜的附著力、耐腐蝕 程度、耐鹽霧性能以及成膜均勻性，例如，所述鈣酸鹽包括氯化鈣、硫酸鈣、硝酸鈣、碳酸鈣 和氟化鈣中的至少一種;又如，所述鈣酸鹽包括氯化鈣、硫酸鈣、硝酸鈣、碳酸鈣和氟化鈣； 又如，氯化鈣、硫酸鈣、硝酸鈣、碳酸鈣和氟化鈣的質(zhì)量比為（1~1.5):(1~1.5):(1~3):(1 ~2.8):(1~2.5);又如，所述鈣酸鹽包括硝酸鈣和碳酸鈣，這樣，可以提高所述鎂合金轉(zhuǎn)化 膜處理劑處理鎂合金后得到的轉(zhuǎn)化膜的附著力、耐腐蝕程度、耐鹽霧性能以及成膜均勻性。 [0036]為了提高所述鎂合金轉(zhuǎn)化膜處理劑處理鎂合金后得到的轉(zhuǎn)化膜的附著力、耐腐蝕 程度、耐鹽霧性能以及成膜均勻性，例如，所述釩酸鹽包括硫酸氧釩、偏釩酸鈉、偏釩酸鉀、 偏釩酸銨中的至少一種;又如，所述釩酸鹽包括硫酸氧釩、偏釩酸鈉、偏釩酸鉀、偏釩酸銨； 又如，硫酸氧釩、偏釩酸鈉、偏釩酸鉀、偏釩酸銨的質(zhì)量比為（1~1.5):(1~3.5):(1~2.3): (1~2.5);又如，所述釩酸鹽包括偏釩酸鈉和偏釩酸鉀，這樣，可以提高所述鎂合金轉(zhuǎn)化膜 處理劑處理鎂合金后得到的轉(zhuǎn)化膜的附著力、耐腐蝕程度、耐鹽霧性能以及成膜均勻性。 [0037]為了提高所述鎂合金轉(zhuǎn)化膜處理劑處理鎂合金后得到的轉(zhuǎn)化膜的附著力、耐腐蝕 程度、耐鹽霧性能以及成膜均勻性，例如，所述分散劑包括十二烷基硫酸鈉、二乙基己基硫 酸鈉和亞甲基雙萘磺酸鈉(ΝΝ0擴(kuò)散劑）中的至少一種;又如，所述分散劑包括十二烷基硫酸 鈉、二乙基己基硫酸鈉和ΝΝ0擴(kuò)散劑;又如，十二烷基硫酸鈉、二乙基己基硫酸鈉和ΝΝ0擴(kuò)散 劑的質(zhì)量比為（1~1.5):(1~1.7): (2~3.5);又如，所述分散劑還包括活性劑，如，所述活 性劑為十二烷基硫酸鈉、二乙基己基硫酸鈉，兩者的質(zhì)量為1:1;這樣，可以提高所述鎂合金 轉(zhuǎn)化膜處理劑處理鎂合金后得到的轉(zhuǎn)化膜的附著力、耐腐蝕程度、耐鹽霧性能以及成膜均 勻性。
[0038]需要說明的是，現(xiàn)有技術(shù)披露有AZ31B鎂合金的鋯-釩(Zr-V)體系的無鉻轉(zhuǎn)化膜處 理劑，此工藝?yán)锩媸褂弥菜?，含有機(jī)磷并不環(huán)保，當(dāng)其用于AZ91D鎂合金表面做轉(zhuǎn)化膜耐腐 蝕性也不理想，成膜后外觀也不均勻，耐鹽霧性能差，不能達(dá)到24小時(shí)~48小時(shí)中性鹽霧要 求。因此，這種工藝局限性很大，根本不能應(yīng)用于工業(yè)大生產(chǎn)。通過本發(fā)明的AZ91D鎂合金無 磷無鉻Zr-Ga-V轉(zhuǎn)化膜處理工藝，即所述鎂合金轉(zhuǎn)化膜處理方法，能徹底取代目前工業(yè)大生 產(chǎn)中（含磷酸+磷酸二氫鈣+釩酸鹽)的鎂合金有磷無鉻轉(zhuǎn)化膜工藝。
[0039] 上述鎂合金轉(zhuǎn)化膜處理劑能夠?qū)Z91D壓鑄鎂合金進(jìn)行表面處理，用于形成無磷 無鉻Zr-Ga-V轉(zhuǎn)化膜，例如，依次通過脫脂處理一酸洗處理一表調(diào)處理一轉(zhuǎn)化膜處理一烘干 處理等步驟后，形成的無磷無鉻Zr-Ga-V轉(zhuǎn)化膜能夠完全滿足AZ91D壓鑄鎂合金產(chǎn)品在工業(yè) 生產(chǎn)中，尤其是智能手機(jī)外殼和中板的防腐蝕性能和外觀要求，且耐蝕性性能好以及涂層 和基體附著力好。此外，當(dāng)然上述鎂合金轉(zhuǎn)化膜處理劑，即AZ91D壓鑄鎂合金無磷無鉻Zr- Ga-V 轉(zhuǎn)化膜溶液 ，應(yīng)用于工業(yè)大生產(chǎn)中時(shí) ，能夠較好能解決目 前傳統(tǒng) AZ91D 鎂合金有磷無鉻 轉(zhuǎn)化膜溶液中廢水排放含磷而導(dǎo)致富營養(yǎng)化造成湖泊、河口、海灣魚類生物大量死亡的問 題，有利于全球環(huán)境保護(hù)。
[0040]為了更好地在AZ91D鎂合金表面形成附著力好、耐腐蝕程度高、耐鹽霧性能以及成 膜均勻性好的轉(zhuǎn)化膜，例如，又一實(shí)施方式的鎂合金轉(zhuǎn)化膜處理劑，包括如下質(zhì)量份的各組 分： 硫 酸 0.5份~丨0份； 硝 酸 0.5份~10份； 氟鋯酸鉀 0.5份~10份;
[0041] 氟鋯酸納 0.5份~10份； 硝酸鈣 0.5份~10份·； 碳酸鈣 0.5份~10份； 偏機(jī)酸鉀 0.5份~10份; 偏飢酸鈉 0.5份~10份;
[0042] 活性劑 0,丨份~0.5份。
[0043]如此，采用如上下質(zhì)量份的各組分可以好地在AZ91D鎂合金表面形成附著力好、耐 腐蝕程度高、耐鹽霧性能以及成膜均勻性好的轉(zhuǎn)化膜。
[0044] 進(jìn)一步的，又一實(shí)施方式的鎂合金轉(zhuǎn)化膜處理劑，包括如下濃度的各組分： 疏 酸 0.5克/升~10克/升；： 硝 酸 ：0.5_克/升~10克/_升 氟鋯酸鉀 0.5克/升~10克/升； 氟鋯酸鈉 0.5克/升~10克/升；
[0045] 硝酸鈣 0.5克/升~10克/升;： 碳酸鈣 0.5克/升~10克/升； 偏釩酸鉀 0,5克/升~1Q克/升； 偏釩酸鈉 0,5克/升~10克/升； 活性劑 0,1克/升~0.5克/升。
[0046]可以理解，當(dāng)硫酸和硝酸的濃度較低時(shí)，即分別為0.5克/升~10克/升時(shí)，AZ91D鎂 合金表面成膜速度慢，轉(zhuǎn)化膜致密光滑，耐鹽霧性好;當(dāng)硫酸和硝酸濃度高，AZ91D鎂合金表 面析氫速度快，成膜粗糙疏松多孔，耐鹽霧性能差。尤其是當(dāng)硫酸和硝酸的濃度分別為0.5 克/升~1克/升和8克/升~8.1克/升時(shí)，其成膜性能較好。
[0047] 當(dāng)鋯酸鹽濃度較高時(shí)，耐蝕性好，即氟鋯酸鉀和氟鋯酸鈉的濃度分別為0.5克/升 ~10克/升時(shí)，轉(zhuǎn)化膜的耐腐蝕性能較好；當(dāng)鋯酸鹽濃度低，成膜不均勻，耐蝕性差。尤其是 當(dāng)氟鋯酸鉀和氟鋯酸鈉的濃度分別為〇. 5克/升~0.6克/升和5克/升~5.1克/升時(shí)，轉(zhuǎn)化膜 的耐蝕性較好。
[0048] 當(dāng)鈣酸鹽濃度高時(shí)，耐蝕性好，即硝酸鈣和碳酸鈣的濃度分別為0.5克/升~10克/ 升時(shí)，轉(zhuǎn)化膜的耐蝕性較好;當(dāng)鈣酸鹽濃度低時(shí)，成膜不均勻，耐蝕性差。尤其是當(dāng)硝酸鈣和 碳酸鈣的濃度分別為9克/升~9.5克/升和6克/升~6.2克/升時(shí)，轉(zhuǎn)化膜的耐蝕性較好。
[0049] 當(dāng)釩酸鹽濃度高時(shí)，耐蝕性好，即偏釩酸鉀和偏釩酸鈉的濃度分別為0.5克/升~ 10克/升時(shí)，轉(zhuǎn)化膜的耐蝕性較好；當(dāng)釩酸鹽濃度低時(shí)，轉(zhuǎn)化膜耐鹽霧性能差，嚴(yán)重影響 AZ91D鎂合金表面的轉(zhuǎn)化膜表面對涂料的附著力。尤其是當(dāng)偏釩酸鉀和偏釩酸鈉的濃度分 別為7克/升~7.1克/升和0.5克/升~1克/升時(shí)，轉(zhuǎn)化膜的耐蝕性較好。
[0050] 上述任一實(shí)施例所述的鎂合金轉(zhuǎn)化膜處理劑對于AZ91D鎂合金表面的化學(xué)轉(zhuǎn)化膜 處理后，能夠形成附著力好、耐腐蝕程度高、耐鹽霧性能以及成膜均勻性好的轉(zhuǎn)化膜。
[0051] 相對于會造成環(huán)境污染的傳統(tǒng)的含磷無鉻鎂合金轉(zhuǎn)化膜處理劑，上述鎂合金轉(zhuǎn)化 膜處理劑通過采用無機(jī)酸1份~20份、鋯酸鹽1份~20份、鈣酸鹽1份~20份、釩酸鹽1份~20 份和分散劑〇. 2份~1份，可以在鎂合金表面形成無磷無鉻Zr-Ga-V轉(zhuǎn)化膜，且轉(zhuǎn)化膜具有附 著力好、耐腐蝕程度高、耐鹽霧性能以及成膜均勻性好的優(yōu)點(diǎn)。上述鎂合金轉(zhuǎn)化膜處理劑尤 其是適用于壓鑄鎂合金，如AZ91D鎂合金的化學(xué)轉(zhuǎn)化膜處理工藝中。
[0052]例如，所述鎂合金Zr-Ga-V轉(zhuǎn)化膜，是指所述鎂合金轉(zhuǎn)化膜含有Zr、Ga和V元素，即 含有鋯、鈣和釩元素。也就是說，鎂合金Zr-Ga-V轉(zhuǎn)化膜的轉(zhuǎn)化膜為Zr-Ga-V體系。
[0053]為了使上述所述鎂合金轉(zhuǎn)化膜處理劑更好地在鎂合金，壓鑄鎂合金，尤其是在 AZ91D鎂合金表面形成附著力好、耐腐蝕程度高、耐鹽霧性能以及成膜均勻性好的無磷無鉻 Zr-Ga-V轉(zhuǎn)化膜，用于優(yōu)化轉(zhuǎn)化膜處理工藝。
[0054]例如，上述任一實(shí)施例所述的鎂合金轉(zhuǎn)化膜處理劑中，還包括水，用于溶解所述的 鎂合金轉(zhuǎn)化膜處理劑中的其他成分;例如，稀釋后使用所述鎂合金轉(zhuǎn)化膜處理劑；又如，上 述任一實(shí)施例所述的鎂合金轉(zhuǎn)化膜處理劑中，還包括水100份~200份;又如，還包括水200 份~1000份。
[0055]例如，請參閱圖1，一實(shí)施方式中鎂合金轉(zhuǎn)化膜處理方法，包括如下步驟：
[0056] S110:將所述鎂合金放入脫脂劑中進(jìn)行脫脂除油處理。
[0057]可以理解，由于考慮到鎂合金，例如，鎂合金半成品，如鎂合金工件在壓鑄成型的 過程中，為了使成型后的鎂合金工件容易脫離模具，必須噴灑一定的脫模劑，即離型劑，脫 模劑粘附在鎂合金工件表面上，傳統(tǒng)的脫脂劑很難清洗掉，這對后續(xù)的蝕刻效果影響很大， 會使鎂合金工件表面外觀顏色不均勻，也會使后續(xù)工序中鈍化膜顏色也不一致，因此，需要 采用脫脂除油處理將脫模劑除去。
[0058]然而，考慮到AZ91D壓鑄鎂合金工件壓鑄成型的過程中，為了使成型后的工件容易 脫離模具，必須噴灑更大量的脫模劑，即離型劑，這些脫模劑粘附在鎂合金工件表面上，傳 統(tǒng)的強(qiáng)堿性脫脂劑，即（氫氧化鈉+磷酸三鈉)體系很難清洗掉，這對后續(xù)的酸洗蝕刻效果影 響很大，會使表面外觀顏色不均勻一致，也使后續(xù)工序中轉(zhuǎn)化膜顏色也不一致。
[0059]為了更好地除去鎂合金，尤其是AZ91D壓鑄鎂合金表面的脫模劑，例如，一實(shí)施方 式的脫脂劑，包括如下濃度的各組分： 磷酸二氫鈉 10克/升~30克/升； 三聚磷酸鈉 10克/升~30克/升；
[0060] 四硼酸鈉 10克/升~30克/升;： OP~10乳化劑 1克/升~5克/升； 十二燒基苯橫酸鈉 0.5克/升~5克/升。
[0061]可以理解，磷酸二氫鈉配合三聚磷酸鈉的堿性偏弱，即兩者協(xié)同作用，能在高溫脫 脂過程中緩慢蝕刻鎂合金表面，從而松動鎂合金表面的脫模劑，有利于鎂合金工件下道蝕 刻中的表面均勻一致。添加四硼酸鈉能更好的保護(hù)鎂合金工件，避免被過腐蝕，尤其是有利 于保護(hù)鎂合金工件有螺紋孔的地方，避免被蝕刻后偏大。
[0062] 為了更好地進(jìn)行脫脂除油處理，例如，所述脫脂除油處理在55°C~70°C的溫度條 件下進(jìn)行;又如，所述脫脂除油處理持續(xù)3分鐘~8分鐘，如此，可以更好地進(jìn)行脫脂除油處 理。
[0063] S120:將經(jīng)過所述脫脂除油處理后的所述鎂合金放入蝕刻劑中進(jìn)行酸洗蝕刻處 理。
[0064]可以理解，傳統(tǒng)的堿蝕處理，即堿性蝕刻處理，如，采用氫氧化鈉加葡萄糖鈉的蝕 刻液，會產(chǎn)生大量的堿霧，導(dǎo)致對操作人員的呼吸道產(chǎn)生很大的危害，需要說明的是，為了 提高蝕刻效率，減少對操作人員的呼吸道的危害，并且，能夠更好地對AZ91D壓鑄鎂合金，即 AZ91D鎂合金進(jìn)行酸洗蝕刻，例如，一實(shí)施方式的脫脂劑，包括如下濃度的各組分： 草酸 5克/升~20克./升； 乳酸 5克/升~20克/升;
[0065] 硼酸 5克/升~20克/升; 活性劑 0.1克/升~0.2克/升。
[0066]如此，通過將5克/升~20克/升的草酸、5克/升~20克/升的乳酸和5克/升~20克/ 升的硼酸復(fù)配使用時(shí)，可以對鎂合金，尤其是AZ91D鎂合金起到較好的酸蝕效果，且不會產(chǎn) 生對操作人員有害的堿霧，有利于穩(wěn)定操作人員的心理情緒。
[0067] 為了更好地進(jìn)行酸洗蝕刻處理，例如，所述酸洗蝕刻處理在55 °C~65 °C的溫度條 件下進(jìn)行；又如，所述酸洗蝕刻處理持續(xù)30秒~120秒，如此，可以更好地進(jìn)行酸洗蝕刻處 理。
[0068] S130:將經(jīng)過所述酸洗蝕刻處理后的所述鎂合金放入表調(diào)劑中進(jìn)行表調(diào)漂白處 理。
[0069]為了進(jìn)一步提高表調(diào)漂白效果，例如，所述表調(diào)劑包括如下濃度的各組分：
[0070]氫氧化鈉 5克/升~50克/升；
[0071]氧化劑 5克/升~50克/升；
[0072]絡(luò)合劑 5克/升~50克/升。
[0073] 如此，可以進(jìn)一步提尚表調(diào)漂白效果。
[0074] 為了更好地進(jìn)行表調(diào)漂白處理，例如，所述表調(diào)漂白處理在50°C~80°C的溫度條 件下進(jìn)行；又如，所述表調(diào)漂白處理持續(xù)60秒~120秒，如此，可以更好地進(jìn)行表調(diào)漂白處 理。
[0075] S140:將經(jīng)過所述表調(diào)漂白處理后的所述鎂合金放入鎂合金轉(zhuǎn)化膜處理劑中進(jìn)行 化學(xué)轉(zhuǎn)化膜處理，其中，所述鎂合金轉(zhuǎn)化膜處理劑包括如下質(zhì)量份的各組分:無機(jī)酸1份~ 20份;鋯酸鹽1份~20份;鈣酸鹽1份~20份;釩酸鹽1份~20份;分散劑0.2份~1份。
[0076] 相對于會造成環(huán)境污染的傳統(tǒng)的含磷無鉻鎂合金轉(zhuǎn)化膜處理劑，上述鎂合金轉(zhuǎn)化 膜處理劑通過采用無機(jī)酸1份~20份、鋯酸鹽1份~20份、鈣酸鹽1份~20份、釩酸鹽1份~20 份和分散劑〇. 2份~1份，可以在鎂合金表面形成無磷無鉻Zr-Ga-V轉(zhuǎn)化膜，且轉(zhuǎn)化膜具有附 著力好、耐腐蝕程度高、耐鹽霧性能以及成膜均勻性好的優(yōu)點(diǎn)。上述鎂合金轉(zhuǎn)化膜處理劑尤 其是適用于壓鑄鎂合金，如AZ91D鎂合金的化學(xué)轉(zhuǎn)化膜處理工藝中。
[0077] 為了更好地在AZ91D鎂合金表面形成附著力好、耐腐蝕程度高、耐鹽霧性能以及成 膜均勻性好的轉(zhuǎn)化膜，例如，又一實(shí)施方式的鎂合金轉(zhuǎn)化膜處理劑，包括如下質(zhì)量份的各組 分:硫酸0.5份~10份;硝酸0.5份~10份;氟鋯酸鉀0.5份~10份;氟鋯酸鈉0.5份~10份;硝 酸鈣〇. 5份~10份;碳酸鈣0.5份~10份;偏釩酸鉀0.5份~10份;偏釩酸鈉0.5份~10份;活 性劑0.1份~0.5份，如此，可以更好地在AZ91D鎂合金表面形成附著力好、耐腐蝕程度高、耐 鹽霧性能以及成膜均勻性好的轉(zhuǎn)化膜。
[0078]為了更好地進(jìn)行化學(xué)轉(zhuǎn)化膜處理，例如，所述化學(xué)轉(zhuǎn)化膜處理在15 °C~45 °C的溫 度條件下進(jìn)行；又如，所述化學(xué)轉(zhuǎn)化膜處理持續(xù)20秒~35秒，如此，可以更好地進(jìn)行化學(xué)轉(zhuǎn) 化膜處理。
[0079] S150:將經(jīng)過所述化學(xué)轉(zhuǎn)化膜處理后的所述鎂合金進(jìn)行烘干處理。
[0080] 為了更好地進(jìn)行烘干處理，例如，所述烘干處理在135°C~150 °C的溫度條件下進(jìn) 行;又如，所述化學(xué)轉(zhuǎn)化膜處理持續(xù)10分鐘~25分鐘，如此，可以更好地進(jìn)行烘干處理。
[0081] 為了減少鎂合金轉(zhuǎn)化膜處理工藝中的各工序相互產(chǎn)生的影響，從而提高整體的前 處理效果，例如，所述脫脂除油處理后，所述蝕刻處理前、所述蝕刻處理后，所述表調(diào)漂白處 理前、所述表調(diào)漂白處理后;所述化學(xué)轉(zhuǎn)化膜處理前、以及所述化學(xué)轉(zhuǎn)化膜處理后，所述烘 干前，均還包括如下步驟:對所述鎂合金進(jìn)行逆流水洗操作;又如，所述逆流水洗操作采用 空氣攪拌進(jìn)行;又如，在常溫下，進(jìn)行3次~5次逆流水洗，這樣，可以減少鎂合金轉(zhuǎn)化膜處理 工藝中的各工序相互產(chǎn)生的影響，從而提高整體的前處理效果。
[0082] 以上所述實(shí)施例的各技術(shù)特征可以進(jìn)行任意的組合，為使描述簡潔，未對上述實(shí) 施例中的各塊技術(shù)特征所有可能的組合都進(jìn)行描述，然而，只要這些技術(shù)特征的組合不存 在矛盾，都應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是本說明書記載的范圍。
[0083] 以上所述實(shí)施方式僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但 并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人 員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的 保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種鎂合金轉(zhuǎn)化膜處理劑，其特征在于，包括如下質(zhì)量份的各組分： 無機(jī)酸 1份~20份； 梏酸鹽 1份~20份； 鈣酸鹽 1份~20份; 釩酸鹽 1份~20份； 分散劑 0.2份~1份。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎂合金轉(zhuǎn)化膜處理劑，其特征在于，所述無機(jī)酸包括鹽酸、硫 酸、硝酸、氫氟酸和氨基磺酸中的至少一種。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎂合金轉(zhuǎn)化膜處理劑，其特征在于，所述鋯酸鹽包括氯化鋯、 硫酸鋯、硝酸鋯、碳酸鋯、氟鋯酸鈉和氟鋯酸銨中的至少一種。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎂合金轉(zhuǎn)化膜處理劑，其特征在于，所述鈣酸鹽包括氯化鈣、 硫酸鈣、硝酸鈣、碳酸鈣和氟化鈣中的至少一種。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎂合金轉(zhuǎn)化膜處理劑，其特征在于，所述釩酸鹽包括硫酸氧 釩、偏釩酸鈉、偏釩酸鉀、偏釩酸銨中的至少一種。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎂合金轉(zhuǎn)化膜處理劑，其特征在于，所述分散劑包括十二烷基 硫酸鈉、二乙基己基硫酸鈉和亞甲基雙萘磺酸鈉中的至少一種。7. -種鎂合金轉(zhuǎn)化膜處理方法，其特征在于，包括如下步驟： 將鎂合金放入脫脂劑中進(jìn)行脫脂除油處理； 將經(jīng)過所述脫脂除油處理后的所述鎂合金放入蝕刻劑中進(jìn)行酸洗蝕刻處理； 將經(jīng)過所述酸洗蝕刻處理后的所述鎂合金放入表調(diào)劑中進(jìn)行表調(diào)漂白處理； 將經(jīng)過所述表調(diào)漂白處理后的所述鎂合金放入鎂合金轉(zhuǎn)化膜處理劑中進(jìn)行化學(xué)轉(zhuǎn)化 膜處理，其中，所述鎂合金轉(zhuǎn)化膜處理劑包括如下質(zhì)量份的各組分:無機(jī)酸1份~20份;鋯酸 鹽1份~20份;鈣酸鹽1份~20份;釩酸鹽1份~20份;分散劑0.2份~1份； 將經(jīng)過所述化學(xué)轉(zhuǎn)化膜處理后的所述鎂合金進(jìn)行烘干處理。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的鎂合金轉(zhuǎn)化膜處理方法，其特征在于，所述脫脂除油處理后， 所述蝕刻處理前、所述蝕刻處理后，所述表調(diào)漂白處理前、所述表調(diào)漂白處理后;所述化學(xué) 轉(zhuǎn)化膜處理前、以及所述化學(xué)轉(zhuǎn)化膜處理后，所述烘干前，均還包括如下步驟:對所述鎂合 金進(jìn)行逆流水洗操作。9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的鎂合金轉(zhuǎn)化膜處理方法，其特征在于，所述烘干處理在135°C ~150 °C的溫度下進(jìn)行。10. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的鎂合金轉(zhuǎn)化膜處理方法，其特征在于，所述烘干處理持續(xù)10 分鐘~25分鐘。
【文檔編號】C23C22/40GK105951076SQ201610357053
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年5月25日
【發(fā)明人】熊猛, 況金權(quán), 霍浩, 溫遠(yuǎn)文
【申請人】博羅縣東明化工有限公司