[發明專利]表面稀土膜轉化劑及鋁合金表面稀土膜轉化處理方法

有效

• 申請號: 201010138331.3
• 申請日: 2010-03-30
• 公開（公告）號: CN101818339A
• 公開（公告）日: 2010-09-01
• 發明（設計）人: 周明杰;孫道明;許勇
• 申請（專利權）人: 海洋王照明科技股份有限公司;深圳市海洋王照明工程有限公司
• 主分類號: C23C22/02
• 分類號: C23C22/02
• 代理公司: 深圳中一專利商標事務所 44237
• 代理人: 張全文

技術領域

本發明屬于鋁合金表面處理領域，具體涉及采用一種表面稀土膜轉化劑及 鋁合金表面稀土膜轉化處理方法。

背景技術

高強質比的鋁合金廣泛應用于航天、航空、汽車、自行車等工業領域。然 而鋁合金的局部腐蝕(如點蝕——pitting?corrosion，線狀腐蝕——filiform corrosion等)一直以來是其失效的主要原因之一。也是表面易鈍化的鋁合金等 或類似合金中局部腐蝕最常見的形式之一，往往發生在侵蝕性陰離子和氧化劑 共存的環境下。該類腐蝕因為隱蔽性極強、破壞性極大，而被廣泛重視和深入 研究。因此，需要在鋁合金表面設計一層防護性的轉化層或者涂層，提高其在 惡劣環境下的服役性能。

鋁合金表面以鉻酸和鉻酸鹽等六價鉻化合物處理提高其表面耐腐蝕性能的 主要手段。由于六價鉻具有很強的毒性，目前很多國家已將鉻酸鹽列為最有害 的化合物之一，鉻酸鹽的使用受到了嚴格限制。研究表明，在鋁合金表面沉積 稀土氧化物膜能夠有效地提高鋁合金的抗腐蝕性能，而且稀土元素在鋁合金表 面富Cu金屬間相(比如S相)附近形成保護薄層。

目前，在鋁合金表面的生成一層稀土薄膜的方法主要有以下幾種：

第一，常溫鹽浴表面稀土轉化膜法；第二，熱活化鹽浴表面稀土轉化膜法； 第三，水溶膠Ce鹽電泳沉積稀土。

然而現有各種方法都有其局限性，比如稀土鹽浴沉積技術，生產費時，工 藝周期太長不利于實際應用，而且溶液配方復雜；高溫稀土鹽浴沉積技術則是 需要相對高的溫度，也不利于工藝的開展；水溶液膠體電泳沉積技術需要的電 位太高，高于36V安全電壓，而且沉積效率也較低，也不利于工程實際應用。 因此，尋求一種工藝簡單、經濟實用、應用廣泛且無污染的表面處理技術是一 個非常有價值的研究方向。

發明內容

有鑒于此，本發明提供一種性能穩定、使用方便的表面稀土膜轉化劑。

以及，提供一種工藝簡單、經濟環保、成膜速度快、能獲得良好的耐蝕性 稀土轉化膜的鋁合金表面稀土膜轉化處理方法。

本發明解決上述技術問題所采用的技術方案是：

一種表面稀土膜轉化劑，該表面稀土膜轉化劑包含按1L∶[1～10g]∶[1～ 10mL]的醇溶劑、鈰鹽和氧化劑三組分；

所述氧化劑為含有過氧基的有機物。

以及，一種鋁合金表面稀土膜轉化處理方法，其包括如下步驟：

鋁合金表面的預處理；

將上述鋁合金浸沒在表面稀土膜轉化劑中進行鋁合金表面稀土膜轉化處 理，所述的表面稀土膜轉化劑包含按1L∶[1～10g]∶[1～10mL]的醇溶劑、鈰 鹽和氧化劑三組分；其中，所述氧化劑為含有過氧基的有機物；

將鋁合金從表面稀土膜轉化劑中取出，干燥固化。

上述表面稀土膜轉化劑體系分散均勻，性能穩定。在使用過程中，采用有 機醇作為溶劑有效避免了水對鋁合金表面的影響，加入的氧化劑作為成膜的促 進劑，使得表面稀土膜轉化劑在鋁合金具有適宜的成膜速度，形成致密、牢固 的稀土膜層，同時有效免除了電化學沉積設備。由于有機醇溶劑易揮發，從而 有效提高了鋁合金表面形成的稀土膜層干燥時間，提高了生產效率，回收揮發 的有機醇溶劑還可重復利用，不產生污染，并且有效降低了生產成本；所含的 鈰鹽有效提供了可溶性稀土鈰離子，可溶性稀土鈰離子在鋁合金基體腐蝕中自 由沉積到發生腐蝕的位置，阻止金屬基體的進一步腐蝕，從而使得本發明的表 面稀土膜轉化劑所形成的稀土膜具有自修復特性。在鋁合金表面稀土膜轉化處 理方法中，只需將經預處理后鋁合金浸沒該表面稀土膜轉化劑中，然后取出干 燥即可，因此該方法工藝簡單、經濟環保、成膜速度快。

附圖說明

下面將結合附圖及實施例對本發明作進一步說明，附圖中：

圖1為AA5083鋁合金試樣轉化膜處理前樣品的電子顯微鏡觀察表面形貌 (a)；

圖2為AA5083鋁合金試樣稀土轉化膜處理后樣品的電子顯微鏡觀察表面 形貌；

圖3為AA?6061鋁合金試樣轉化膜處理前樣品的電子顯微鏡觀察表面形 貌；

圖4為AA?6061鋁合金試樣稀土轉化膜處理后樣品的電子顯微鏡觀察表面 形貌；

圖5為AA5083鋁合金試樣未加氧化劑的轉化劑處理樣品的電子顯微鏡觀 察表面形貌；