[發明專利]一種航空用鋁合金的無鉻鈍化液的配制方法

無效

• 申請號: 201310308413.1
• 申請日: 2013-07-22
• 公開（公告）號: CN104328420A
• 公開（公告）日: 2015-02-04
• 發明（設計）人: 石明
• 申請（專利權）人: 無錫永發電鍍有限公司
• 主分類號: C23C22/56
• 分類號: C23C22/56
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 楊晞

技術領域

本發明涉及表面處理技術領域，尤其涉及一種航空用鋁合金的無鉻鈍化液的配制方法。

背景技術

眾所周知，傳統的鋁合金表面防護處理工藝主要是鉻酸鹽鈍化，該鈍化工藝簡單、成本低、抗蝕性能好，但鉻酸鹽鈍化液含六價鉻，毒性大，環境污染嚴重，鍍件在生產和回收過程中易對人體健康產生危害。隨著歐盟RoHS環保指令的實施，所有在歐盟市場上出售的電子電氣設備必須禁止使用鉛、水銀、鎘、六價鉻等重金屬，與此同時國內相應的環保措施也逐步嚴格，因此研究開發經濟、環保、高效并可適用于大規模工業生產的無鉻鈍化處理技術來代替現行的鉻酸鹽鈍化處理技術，具有十分重要的科學意義和實用價值。

近幾年，有使用前景且效果較好的無鉻鈍化液主要是鋯鈦系、鉬酸鹽、稀土鈰鹽、三價鉻和有機硅烷體系。鋯鈦系是研究較早，比較可靠，應用較廣的無鉻處理液。鈍化液主要是鈦鋯的酸或鹽、氟化物、磷酸或加入有機聚合物，如聚丙烯酸或脂，聚乙烯醇，聚乙烯吡咯烷酮等。這種工藝可以在鋁合金表面形成一層耐蝕的鈍化膜。其防腐蝕能力同鉻酸鹽接近，已在市場上廣泛使用，但存在氟化物等同樣污染環境的物質。鉬與鉻同族，且鉬酸鹽低毒，在替代鉻酸鹽處理方面具有一定的優勢。鈍化液中含鉬酸或鉬酸鹽，與其它無機酸或鹽配合使用，如磷酸或鹽、高錳酸或鹽等，鈍化膜的耐蝕性能較好。鈰鹽鈍化膜中含鈰的氧化物和氫氧化物，具有很好的耐蝕性，并接近低鉻酸鹽鈍化膜。但是存在處理時間長，處理溫度高，較為復雜等缺點，距實際生產還有一定的距離。三價鉻的毒性只有六價鉻的1wt％左右，鈍化液以三價鉻鹽為主。三價鉻膜層均勻、附著性好，其耐蝕性能接近低鉻酸鹽鈍化膜。但以三價鉻為主體的鈍化液，最終還存在著含鉻的問題，不能從根本上解決鉻的危害，其使用正逐漸退出市場。有機硅烷是利用Si-O-Al化學鍵和Si-O-Si網絡結構對鋁合金起到封閉作用，阻擋和隔離侵蝕性介質，耐蝕性較好，但存在水解穩定性差、與有機涂層結合性差等問題。

航空用鋁合金合金元素含量高，并且由于其技術要求高，使用環境惡劣，因此要求針對其高合金元素的特點采用特殊的鈍化液，并且鈍化膜的耐腐蝕效果要好。

發明內容

本發明的目的在于提出一種航空用鋁合金的無鉻鈍化液的配制方法，該方法配制的鈍化液為針對航空用鋁合金的特點專門設計，無鉻無氟，對環境友好，且采用其制備的鈍化膜的耐腐蝕性能好。

為達此目的，本發明采用以下技術方案：

一種航空用鋁合金的無鉻鈍化液的配制方法，該鈍化液的組成為：氯化鈰6-8g/L，硝酸鑭1-3g/L，硫酸鐠2-4g/L，高錳酸鉀8-10g/L，氯化亞鐵12-14g/L，高鐵酸鉀3-5g/L，硝酸鈣1.5-2.5g/L，檸檬酸鈉6-8g/L，水性聚氨酯60-66g/L，間苯二甲胺6-8g/L，次氮基三亞甲基三膦酸7-9g/L，十二烷基苯磺酸鈉1-3g/L，余量為去離子水；所述配制方法為：

1）在第一容器中加入適量水，然后依次加入氯化鈰、硝酸鑭、硫酸鐠、氯化亞鐵、硝酸鈣，使其溶解制備得溶液；

2）在第二容器中加入適量水，加熱至60-70℃，依次加入檸檬酸鈉、水性聚氨酯、間苯二甲胺和次氮基三亞甲基三膦酸，攪拌30-40分鐘；然后冷卻至室溫；

3）將第二容器中溶液加入第一容器中，攪拌均勻后加入高錳酸鉀和高鐵酸鉀以及十二烷基苯磺酸鈉，再加入剩余的去離子水，然后攪拌均勻即可。

本發明的有益效果為：

本發明鈍化液為針對航空用鋁合金的特點專門設計，無鉻無氟，對環境友好，添加復合稀土鹽改善鈍化膜的耐腐蝕性能，并通過添加高鐵酸鉀穩定鈍化溶液，通過添加水性聚氨酯和次氮基三亞甲基三膦酸改善成膜性能。因此采用本發明的鈍化液制備的鈍化膜的耐腐蝕性能好。

具體實施方式

實施例一

一種航空用鋁合金的無鉻鈍化液的配制方法，該鈍化液的組成為：氯化鈰6g/L，硝酸鑭3g/L，硫酸鐠2g/L，高錳酸鉀10g/L，氯化亞鐵12g/L，高鐵酸鉀5g/L，硝酸鈣1.5g/L，檸檬酸鈉8g/L，水性聚氨酯60g/L，間苯二甲胺8g/L，次氮基三亞甲基三膦酸7g/L，十二烷基苯磺酸鈉3g/L，余量為去離子水；所述配制方法為：

1）在第一容器中加入適量水，然后依次加入氯化鈰、硝酸鑭、硫酸鐠、氯化亞鐵、硝酸鈣，使其溶解制備得溶液；

2）在第二容器中加入適量水，加熱至60℃，依次加入檸檬酸鈉、水性聚氨酯、間苯二甲胺和次氮基三亞甲基三膦酸，攪拌40分鐘；然后冷卻至室溫；