[發明專利]一種應用于2024鋁合金表面鈦鋯轉化液及其使用方法

在審

• 申請號: 201611028304.4
• 申請日: 2016-11-18
• 公開（公告）號: CN108070852A
• 公開（公告）日: 2018-05-25
• 發明（設計）人: 李慶鵬;張博;趙煥;劉建國;嚴川偉
• 申請（專利權）人: 中國科學院金屬研究所
• 主分類號: C23C22/34
• 分類號: C23C22/34;C23C22/44;C23C22/36;C23G1/22;C23G1/12
• 代理公司: 沈陽優普達知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 21234
• 代理人: 張志偉

本發明涉及鋁合金的表面環保化防護領域，具體為一種應用于2024鋁合金表面鈦鋯轉化液及其使用方法。該鈦鋯轉化液包括以下組分和含量：氟鈦酸3～15g/L，氟鋯酸1～10g/L，促進劑0.1～5g/L，緩蝕劑0.1～4g/L，氧化劑0.5～8g/L，pH調節劑0.01～1g/L，去離子水余量。本發明應用于2024鋁合金表面鈦鋯轉化液無六價鉻及鉛、汞、鎘重金屬離子化合物，不含苯、二甲苯等揮發性有毒溶劑，滿足環保要求，工藝簡單，易于形成產業化，且轉化膜具有優異的耐蝕性能。

技術領域

本發明涉及鋁合金的表面環保化防護領域，具體為一種應用于2024鋁合金表面鈦鋯轉化液及其使用方法。

背景技術

鋁合金具有質量輕、比強度高、熱導率高、散熱性能佳等特點，廣泛的應用在航空航天、化學化工、交通運輸等領域。但鋁及其合金的化學活性較高，在大氣環境下表面可形成一層很薄的氧化膜，這種自發形成的氧化膜很容易遭到破壞，尤其是在氯離子的環境中很容易發生腐蝕，為了克服鋁合金表面性能的缺點，擴大其應用范圍，延長使用壽命，鋁合金表面防護非常重要。

鉻酸鹽轉化膜因具有耐蝕性能優良和操作方便而得到了廣泛的應用。但六價鉻毒性高，易致癌，對環境及人身危害極大，不僅處理過程中會產生污染，而且轉化膜中的六價鉻還將導致被處理產品在日后使用及廢棄時對環境造成的二次污染。歐盟頒布的RoHS指令禁止含六價鉻的電子及電器設備投放市場，鉻酸鹽鈍化技術已受到嚴格的限制，所以無論從環保安全角度，還是未來的發展趨勢，六價鉻都將會被無鉻的環保化處理技術/產品所取代。開發一種無毒、環保、高耐蝕性能的綠色鈍化技術已成共識。

無鉻轉化技術發展至今已有了初步的成效，漢高公司從20世紀70年代起就已經開發了無鉻轉化處理技術，當時以氟鋯酸、硝酸和硼酸為基礎配方；80年代又開發了磷酸鋯和磷酸鈦配方，被廣泛應用于易拉罐表面鈍化，其無鉻鈍化產品以Alodine(阿洛丁)5200為代表。國內方面，鈦鋯轉化技術也有很大程度的發展，但鈦鋯轉化膜耐蝕性能要遠低于鉻酸鹽轉化膜。另外，國內外學者還針對不同的鋁合金制備出相應的鈦鋯轉化技術，但總體上性能都無法與鉻酸鹽技術相媲美，尤其是在含銅量較高的2系和7系鋁合金表面。

因此，一種具有優異耐蝕性能的鋁合金環保轉化膜，尤其是應用在2024鋁合金表面的環保轉化膜有待開發，旨在開發出取代六價鉻轉化的鋁合金表面處理技術。

發明內容：

針對目前2024鋁合金表面轉化膜存在技術的缺點和不足，提供一種應用于2024鋁合金表面鈦鋯轉化液及其使用方法，解決了2024鋁合金表面環保化轉化膜耐蝕性能差的不足，鈦鋯轉化液具有優異的儲存穩定性，轉化膜具有優異的耐鹽霧性能。

本發明的技術方案是：

一種應用于2024鋁合金表面鈦鋯轉化液，該鈦鋯轉化液包括以下組分和含量：氟鈦酸3～15g/L，氟鋯酸1～10g/L，促進劑0.1～5g/L，緩蝕劑0.1～4g/L，氧化劑0.5～8g/L，pH調節劑0.01～1g/L，去離子水余量。

所述的應用于2024鋁合金表面鈦鋯轉化液，促進劑為氟化鈉、氟化鉀、氫氟酸、硫酸錳、硝酸錳中的一種或兩種以上。

所述的應用于2024鋁合金表面鈦鋯轉化液，緩蝕劑由有機緩蝕劑和無機緩蝕劑組成；

有機緩蝕劑為植酸、鞣酸、苯甲酸、苯甲酸鈉、檸檬酸、檸檬酸鈉、酒石酸、水楊酸、水楊醛、苯并三氮唑、苯并咪唑、苯并二氮唑中的一種或兩種以上；

無機緩蝕劑為硼酸、六偏磷酸鈉、鉬酸鈉、硅酸鈉、磷酸鈉中的一種或兩種以上。

所述的應用于2024鋁合金表面鈦鋯轉化液，氧化劑為雙氧水、高錳酸鉀、硝酸鋅、硝酸鈣、過硼酸鈉、過硼酸鉀中的一種或兩種以上。

所述的應用于2024鋁合金表面鈦鋯轉化液，pH調節劑為氫氧化鈉、氨水、三乙醇胺、鹽酸、硝酸中的一種或兩種以上。