專利名稱：一種用于電化學拋光鎂合金的離子液體拋光液及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電化學拋光領(lǐng)域，具體是一種用于電化學拋光鎂合金的離子液體拋光液及其制備方法。
背景技術(shù)：
鎂合金具有良好的導熱性、優(yōu)異的抗磁能力以及易于回收等優(yōu)點，是最具開發(fā)和應用潛力的輕質(zhì)高強度材料之一，在航空、電子、汽車等諸多領(lǐng)域有著極為廣泛的應用前景。然而，鎂合金的化學性質(zhì)極為活潑，特別易與水發(fā)生化學反應而被腐蝕。這是阻礙其廣泛應用的關(guān)鍵問題。在加工制造鎂合金工件時，為滿足對工件表面光亮度或精度的要求，通常需要對其表面進行拋光整平。目前，鎂合金表面拋光技術(shù)主要有機械拋光、化學拋光和電化學拋光等。其中，機械拋光存在效率低、工作環(huán)境惡劣、只能加工規(guī)整表面等缺陷；化學拋光由于采用水作為溶劑，鎂合金與水極易反應，因而材料消耗大，運轉(zhuǎn)成本高，拋光精度不高，難以滿足高精度的表面處理要求，并且，拋光后的工件在儲存時易產(chǎn)生局部腐蝕或在電鍍前浸蝕過程中發(fā)生點蝕，使后續(xù)工藝難以為繼；電化學拋光具有高效、易于操作、可加工復雜工件、 可實現(xiàn)高亮度和高精度的加工要求等優(yōu)點，但是，現(xiàn)有的各種電化學拋光工藝均為基于水相溶液的技術(shù)，電解拋光時產(chǎn)生的大量氣體容易在鎂合金基體表面造成點蝕，并且拋光液壽命短，運轉(zhuǎn)成本高昂。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種用于電化學拋光鎂合金的離子液體拋光液及其制備方法，解決現(xiàn)有電解拋光容易在鎂合金基體表面造成點蝕，并且拋光液壽命短，運轉(zhuǎn)成本高的問題。本發(fā)明的技術(shù)方案為
一種用于電化學拋光鎂合金的離子液體拋光液，它是由以下原料按質(zhì)量百分比配制而成深度共熔型離子液體88-96%、添加劑4-12%。所述的深度共熔型離子液體是由基礎(chǔ)物質(zhì)和其他組分按40-44% :48-52%的重量百分比組成；其中，所述的基礎(chǔ)物質(zhì)選用氯化膽堿；所述其他組分為尿素、乙二醇、甘油、乙酰胺、硫脲、三氯乙酸、苯乙酸、丙二酸、草酸、對甲基苯磺酸、間甲基苯酚、對甲基苯酚、鄰甲基苯酚、果糖中一種或多種的混合。所述的添加劑包括有整平劑、緩蝕劑和光亮劑，三者的質(zhì)量百分比為2-6%: 1. 8-5% 0. 2-1%。所述的其他組分的質(zhì)量百分比濃度為5-95%。
所述的整平劑選用三乙醇胺、尿素、硫脲、1，4-丁炔二醇中的一種或幾種的混合； 所述的緩蝕劑選用乙醇、甘露醇、乙二醇、甘油、酒石酸、蘋果酸、乙酸、草酸、檸檬酸中的一種或幾種的混合；所述的光亮劑選用葡萄糖、糖精、淀粉、蔗糖、苯駢三氮唑中的一種或幾種的混合。所述的整平劑的質(zhì)量百分比濃度為0. 1-10% ；所述的緩蝕劑的質(zhì)量百分比濃度為 0. 01-10% ；所述的光亮劑的質(zhì)量百分比濃度為0. 01-5%。一種用于電化學拋光鎂合金的離子液體拋光液的制備方法，包括以下步驟將深度共熔型離子液體的基礎(chǔ)物質(zhì)和其他組分置于容器中在75-85°C下加熱攪拌，形成無色透明溶液，然后再加入各種添加劑，保證在75-85°C下加熱攪拌直至攪拌成無色透明溶液，得成品拋光液。所述的加熱方式采用油浴加熱的方式，所述的攪拌方式采用磁力攪拌。本發(fā)明所述的離子液體拋光液還可以包括pH調(diào)節(jié)劑，粘度調(diào)節(jié)劑和/或消泡劑等組分來達到本發(fā)明的目的。本發(fā)明的優(yōu)點如下
(1 )、本拋光液為非水溶液，可在無水環(huán)境下實現(xiàn)鎂合金的拋光整平，得到高光亮的鏡面，滿足高精度加工要求；
(2)、在拋光過程中使用深度共熔型離子液體作為溶劑，沒有水的存在，因此不會在鎂合金表面發(fā)生點蝕；
(3)、該拋光液價格低廉、無毒、熱穩(wěn)定性好，不燃燒、可回收循環(huán)使用、可生物降解、無環(huán)境污染問題。離子液體作為一種非水溶劑，應用于鎂合金的電化學拋光，可完全避免鎂合金與水反應所帶來的諸多問題，能夠獲得高光亮的表面，滿足高拋光精度和后續(xù)工藝的要求。與傳統(tǒng)的咪唑類和吡啶類離子液體不同，以氯化膽堿為基礎(chǔ)物質(zhì)的深度共熔型離子液體是一種新類型的非水溶劑，此類深度共熔型離子液體除具備傳統(tǒng)離子液體的特點之外，還具有價格低廉、制備簡單、無毒、熱穩(wěn)定性好、不可燃、可生物降解、電導率高、電位窗口寬等優(yōu)點，因而更適合于工業(yè)化應用。
具體實施例方式實施例1
一種用于電化學拋光鎂合金的離子液體拋光液，是由以下原料按質(zhì)量百分比配制而成氯化膽堿42%、尿素50%、硫脲整平劑5%、酒石酸緩蝕劑3. 75%、葡萄糖光亮劑0. 25%。制備方法將氯化膽堿和尿素置于容器中并在75-85°C的油浴中加熱磁力攪拌， 形成無色透明溶液，然后再加入硫脲整平劑、酒石酸緩蝕劑和葡萄糖光亮劑，繼續(xù)保證在 75-85°C的油浴中加熱磁力攪拌直至攪拌成無色透明溶液，得成品拋光液。拋光測試測試前，首先設(shè)置電化學拋光的工藝參數(shù)如下脈沖恒電位方式，占空比5:1，脈沖周期120s，溫度65°C，電壓8.0 V，最大電流密度10 mA/cm2 ；將鎂合金牌照為AZ91D的鎂合金先用丙酮超聲除油和酸洗，然后將離子液體拋光液和鎂合金放入電解槽內(nèi)進行電化學拋光，電化學拋光后的鎂合金表面光亮且無點蝕。實施例2一種用于電化學拋光鎂合金的離子液體拋光液，是由以下原料按質(zhì)量百分比配制而成氯化膽堿42%、尿素50%、硫脲整平劑4%、酒石酸緩蝕劑3. 5%、葡萄糖光亮劑0. 5%。制備方法同實施例1。拋光測試同實施例1，且電化學拋光后的鎂合金表面光亮且無點蝕。實施例3
一種用于電化學拋光鎂合金的離子液體拋光液，是由以下原料按質(zhì)量百分比配制而成氯化膽堿42%、尿素50%、硫脲整平劑3%、酒石酸緩蝕劑4%、葡萄糖光亮劑1%。制備方法同實施例1。拋光測試同實施例1，且電化學拋光后的鎂合金表面光亮且無點蝕。
權(quán)利要求
1.一種用于電化學拋光鎂合金的離子液體拋光液，其特征在于它是由以下原料按質(zhì)量百分比配制而成深度共熔型離子液體88-96%、添加劑4-12%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于電化學拋光鎂合金的離子液體拋光液，其特征在于所述的深度共熔型離子液體是由基礎(chǔ)物質(zhì)和其他組分按40-44% :48-52%的重量百分比組成；其中，所述的基礎(chǔ)物質(zhì)選用氯化膽堿；所述其他組分為尿素、乙二醇、甘油、乙酰胺、 硫脲、三氯乙酸、苯乙酸、丙二酸、草酸、對甲基苯磺酸、間甲基苯酚、對甲基苯酚、鄰甲基苯酚、果糖中一種或多種的混合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于電化學拋光鎂合金的離子液體拋光液，其特征在于所述的添加劑包括有整平劑、緩蝕劑和光亮劑，三者的質(zhì)量百分比為2-6% :1. 8-5%: 0.2-1%。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于電化學拋光鎂合金的離子液體拋光液，其特征在于所述的其他組分的質(zhì)量百分比濃度為5-95%。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種用于電化學拋光鎂合金的離子液體拋光液，其特征在于所述的整平劑選用三乙醇胺、尿素、硫脲、1，4-丁炔二醇中的一種或幾種的混合；所述的緩蝕劑選用乙醇、甘露醇、乙二醇、甘油、酒石酸、蘋果酸、乙酸、草酸、檸檬酸中的一種或幾種的混合；所述的光亮劑選用葡萄糖、糖精、淀粉、蔗糖、苯駢三氮唑中的一種或幾種的混I=I O
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種用于電化學拋光鎂合金的離子液體拋光液，其特征在于所述的整平劑的質(zhì)量百分比濃度為0.1-10% ；所述的緩蝕劑的質(zhì)量百分比濃度為 0. 01-10% ；所述的光亮劑的質(zhì)量百分比濃度為0. 01-5%。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于電化學拋光鎂合金的離子液體拋光液的制備方法， 其特征在于包括以下步驟將深度共熔型離子液體的基礎(chǔ)物質(zhì)和其他組分置于容器中在 75-85°C下加熱攪拌，形成無色透明溶液，然后再加入各種添加劑，保證在75-85°C下加熱攪拌直至攪拌成無色透明溶液，得成品拋光液。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種用于電化學拋光鎂合金的離子液體拋光液的制備方法， 其特征在于所述的加熱方式采用油浴加熱的方式，所述的攪拌方式采用磁力攪拌。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于電化學拋光鎂合金的離子液體拋光液，是由以下原料按質(zhì)量百分比配制而成深度共熔型離子液體88-96%、添加劑4-12%。本拋光液可較好實現(xiàn)鎂合金的拋光整平，達到高光亮的效果，且拋光液對環(huán)境友好，可自然降解，無污染。
文檔編號C25F3/18GK102337580SQ201110279870
公開日2012年2月1日 申請日期2011年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月21日
發(fā)明者孫皋飛, 時康 申請人:合肥金盟工貿(mào)有限公司