[發(fā)明專利]一種鎂合金皮膜劑

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310211596.5
• 申請日: 2013-05-31
• 公開（公告）號: CN103451645A
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 況金權(quán)
• 申請（專利權(quán)）人: 惠州市宏亞金屬處理有限公司
• 主分類號: C23C22/42
• 分類號: C23C22/42
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種金屬表面處理技術(shù)領(lǐng)域，具體來講是關(guān)于對鎂合金表面處理的皮膜劑及其使用方法。

背景技術(shù)

鎂是一種具有銀白色金屬光澤的金屬，在工業(yè)中是常用的輕金屬，主要以鎂合金為主。鎂合金是以鎂為主要成分再添加少量其它元素組合而成的合金，可顯著改善鎂的理化性質(zhì)和力學(xué)性能。鎂合金有非常高的強度和抗沖擊能力，優(yōu)于鋁合金和鋼體結(jié)構(gòu)等。此外，鎂合金還有良好的壓鑄性能、抗震減噪性能和優(yōu)越的抗電磁干擾作用。主要用于航空航天、化工、運輸?shù)让裼霉I(yè)部門和軍工領(lǐng)域。又由于鎂合金具有很好的觸摸質(zhì)感和金屬外觀，散熱效果相當(dāng)優(yōu)越，還經(jīng)常用做金屬外殼，如：手機、電腦等電子產(chǎn)品，家用電器以及汽車外殼等，成為非常重要的工業(yè)材料。

鎂的金屬性非常活潑且電極電位低，因而具有極高的化學(xué)和電化學(xué)活性。鎂和鎂合金與其它金屬接觸時通常會發(fā)生電流腐蝕；鎂和鎂合金的表面在空氣中非常容易被大氣腐蝕。這就使得鎂合金的優(yōu)良性能得不到充分發(fā)揮，對鎂合金的后期涂裝也非常不利，從而限制了鎂合金在工業(yè)中的廣泛應(yīng)用，所以，要解決鎂合金的腐蝕問題，同時還滿足鎂合金的美化裝飾功能以及延長使用壽命，對鎂合金表面的處理是非常必要的。

鎂合金表面防腐處理常用的方法主要有化學(xué)轉(zhuǎn)化膜、電鍍、微弧氧化和電泳等，其中化學(xué)轉(zhuǎn)化膜處理即化成處理工藝較為簡便且最為常用。以往成熟的化成處理技術(shù)主要采用六價鉻離子，其強氧化性在鎂合金表面形成一層致密的保護(hù)膜，性質(zhì)十分穩(wěn)定、抗腐蝕性強，有機涂膜之間的結(jié)合性能優(yōu)良，又因價格低廉而被廣泛使用。但六價鉻離子是毒性極強且可致癌的重金屬離子，嚴(yán)重污染生態(tài)環(huán)境和危害人類健康。由于人們對環(huán)保意識的逐漸增強，在本世紀(jì)初，歐盟簽署了一項法令，嚴(yán)禁在金屬、電子材料和零部件中使用六價鉻。因此，環(huán)保無毒的鎂合金化成處理工藝是現(xiàn)在的主要研究方向和熱點。

近年來，鎂合金磷化皮膜在鎂合金表面無鉻化化成處理的應(yīng)用研究中得到了一定的進(jìn)展，直至目前仍不斷有新的化成技術(shù)涌現(xiàn)，如：鎂合金磷化、錳鈣系磷化、三價鉻和有機膜混合化成等。鎂合金磷化技術(shù)以磷酸和磷酸二氫鹽為主要成分，制備鎂合金皮膜劑對環(huán)境污染較小，但化成效果稍有不足。但在此基礎(chǔ)上加入鋅離子和少量硝酸鹽，可使得化成效果明顯加強，但其對環(huán)境有了一定的污染。在磷化液中加入鈣離子，可形成較好的絡(luò)合物皮膜，且污染較小。因此，鎂合金皮膜劑主要研究方向是不僅可達(dá)到具有六價鉻離子的化成效果，增強防腐蝕性能，而且要具有綠色環(huán)保的作用，才具有非常好的應(yīng)用前景和社會效益。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種環(huán)保且耐腐蝕性能強的鎂合金皮膜劑，其包含磷酸、磷酸二氫鹽、鈣鹽或錳鹽、偏釩酸鹽的水溶液。

本發(fā)明的鎂合金皮膜劑包含以下組分：

磷酸，其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為85％，用量為1～15％，優(yōu)選1～8％。

磷酸二氫鹽，選自磷酸二氫鉀和磷酸二氫鈉中的一種或幾種；其用量為1～20％，優(yōu)選5～10％。

鈣鹽或錳鹽，選自磷酸鈣、磷酸錳中的一種或幾種；其用量為1～25％，優(yōu)選5～18％。

偏釩酸鹽，選自偏釩酸鈉、偏釩酸鉀或偏釩酸銨中的一種或幾種；其用量為0.1～1.0％，優(yōu)選0.1～0.2％。

溶劑為水。

該鎂合金皮膜劑的優(yōu)選組分為：

磷酸?????????????????????1～8％；

磷酸二氫鹽???????????????5～10％；

鈣鹽或錳鹽???????????????5～18％；

偏釩酸鹽?????????????????0.1～0.2％；

溶劑為水。

本發(fā)明的鎂合金皮膜劑的制備步驟如下：

(1)先將磷酸溶于一定量水，形成磷酸溶液；

(2)將鈣鹽或錳鹽加入到步驟(1)的磷酸溶液中并不斷攪拌使其完全溶解；

(3)最后向步驟(2)加入磷酸二氫鹽和偏釩酸鹽，攪拌混合使其完全溶解，加水定容即可得到鎂合金皮膜劑。比重為1.35±0.05kg/L。

本發(fā)明的鎂合金皮膜劑中，磷酸二氫鹽是鎂合金皮膜劑化成的主要成分，在鎂合金表面可以轉(zhuǎn)化形成一層致密的保護(hù)膜；磷酸可調(diào)整溶液中的酸度在一定的pH值范圍內(nèi)，鈣離子或錳離子可形成絡(luò)合離子，在鎂合金表面形成耐腐蝕性能更強的混合型保護(hù)膜；少量的偏釩酸鹽作為成膜促進(jìn)劑具有加快鎂合金皮膜的形成作用，同時還使皮膜結(jié)晶細(xì)致均勻。

本發(fā)明的鎂合金皮膜劑可用于對鎂合金進(jìn)行表面處理，其使用流程及方法如下：