[發(fā)明專利]一步酸洗活化的鎂合金表面鍍前處理工藝

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710036105.2
• 申請日: 2007-11-12
• 公開（公告）號: CN101148762A
• 公開（公告）日: 2008-03-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 余剛;王新娟;何曉梅;胡波年
• 申請（專利權(quán)）人: 湖南大學(xué)
• 主分類號: C23C28/00
• 分類號: C23C28/00;C23C18/18;C25D5/42;C23C2/06
• 代理公司: 長沙市融智專利事務(wù)所
• 代理人: 顏勇

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于金屬腐蝕和防護領(lǐng)域，具體涉及一種鎂合金一步酸洗活化電鍍或化學(xué)鍍前的表面處理方法。

背景技術(shù)

鎂合金被譽為21世紀的綠色金屬結(jié)構(gòu)材料，具有密度低、比強度和比剛度高且阻尼性、切削性、鑄造性能優(yōu)越，在汽車工業(yè)、航天航空工業(yè)、電子工業(yè)上得到了日益廣泛的應(yīng)用。鎂原料豐富，在自然資源中處于第八位，但作為結(jié)構(gòu)材料，其耐蝕性差制約了它更廣泛的使用的主要原因。

鎂的標準電極電勢為-2.34V，具有很高的反應(yīng)活性，在空氣或溶液中，鎂合金會很快生成一層極薄的鈍化膜，從而導(dǎo)致電鍍或化學(xué)鍍時金屬鍍層與鎂基底附著力不強，達不到使用要求，此外根據(jù)對鎂合金材料金屬組織的觀察可知，鎂合金是由純度較高的鎂而形成α相，及由合金成份而形成的β相構(gòu)成，其中β相分布不均勻且電勢高于α相，故鎂合金表面電勢分布不均，在處理液中容易發(fā)生電偶腐蝕使得鎂合金表面電鍍或化學(xué)鍍變得困難，因此欲獲得具有良好結(jié)合力的金屬鍍層，在電鍍和化學(xué)鍍前必需先對鎂合金材料進行特殊的前處理以除去表面的鈍化膜和偏析層，以便得到一個均勻、干凈的表面。

目前基于鎂合金電鍍或化學(xué)鍍的表面前處理常用方法有：Dow1^[1]公司開發(fā)的浸鋅法工藝，主要流程為：除油→陽極清洗→酸蝕→酸活化→浸鋅→氰化鍍銅。在此基礎(chǔ)上，已不斷進行改進，如Olsen^[2]提出的Norsk-Hydro工藝：除油→酸蝕→堿處理→浸鋅→氰化鍍銅，Dennis^[3]提出了WCM工藝：除油→酸蝕→酸活化→浸鋅→氰化鍍銅。這些前處理工藝大部分含有除油、酸洗、活化、浸鋅四個主要步驟，工藝比較繁瑣復(fù)雜，鍍液中含有劇毒氰化物，產(chǎn)生的廢液處理費用高。

為了克服工藝復(fù)雜的缺點，研究者開發(fā)出了直接化學(xué)鍍鎳方法，如Mizunari^[4]在發(fā)明專利JP?Pat，2003073843中采用鉻酐對鎂合金進行浸蝕，氟化物活化后進行化學(xué)鍍鎳，用氨水調(diào)節(jié)化學(xué)鍍鎳液使其呈弱堿性，曾獲得了結(jié)合力好、耐蝕性高的化學(xué)鍍鎳層，李德高^[5]等在專利CN?1699634A一種鎂合金電鍍方法中采用去絮→化學(xué)除油→出光→中和→活化→預(yù)鍍鋅工藝得到了比較好的預(yù)鍍鋅層，而預(yù)鍍鋅液無氰、無毒、無害，楊異^[6]等人在專利CN?1737205A中，將鎂合金用濃氫氟酸(11％)酸洗后直接電鍍鋁，獲得比較好的鋁鍍層，中國專利^[7]CN1641075A對鎂、鎂合金的表面或活化處理方法及表面鍍方法做過詳細描述，盡管這些工藝都脫離了氰化物電鍍，但電鍍前的處理工藝大都基于對DOW的工藝的改進，酸洗與活化溶液中含有對人體和環(huán)境有害的鉻離子和氟離子，為此李遠發(fā)^[8]在專利CN?1584127中發(fā)明了一種新的鎂合金表面活化工藝，但未見具體的電鍍實例說明，此外此活化工藝復(fù)雜包括機械粗化、電解除油、化學(xué)活化液活化三個步驟而且對機械粗化步驟要求去嚴格需用專門的研磨液增加處理難度，電解除油增加生產(chǎn)成本。周婉秋^[9]等人在專利CN?1084145A鎂合金上電鍍鋅的方法中用無鉻堿浸蝕的前處理工藝經(jīng)氫氟酸活化后直接進行鍍鋅，獲得比較好的鍍鋅層，但此活化工藝中仍用大量劇毒氫氟酸。

近年來，迫于環(huán)境保護的需要，工藝簡單、環(huán)保的鎂合金電鍍前處理工藝的開發(fā)越來越受到重視，希望能夠開發(fā)出一種無鉻無氟化氫的前處理工藝來滿足現(xiàn)代化的得清潔節(jié)能的生產(chǎn)要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的旨在針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種鎂合金表面鍍前處理工藝，可有效地簡化鎂合金電鍍前處理工藝，提高環(huán)保性能，在能得到具有良好結(jié)合力和高耐蝕性的預(yù)鍍層的同時，還能降低生產(chǎn)的成本，提高經(jīng)濟效益，避免環(huán)境污染。

本發(fā)明的目的是通過下述方式實現(xiàn)的：

所述的表面處理步驟包括：堿洗、酸洗活化，在酸洗活化過程中所使用的酸洗活化液包括磷酸鈉22～65g·dm^-3，磷酸31～86g·dm^-3，高錳酸鉀10～30g·dm^-3。

所述的表面處理步驟還包括浸鋅。

所述的酸洗活化液還含有硫酸鋅0.05～1.5g·dm^-3。

所述的酸洗活化液pH為4.0～6.0。

所述的酸洗活化液采用磷酸和氫氧化鈉作為pH值調(diào)節(jié)劑。