[發明專利]一種鋁合金表面環保自愈型鈦/鋯/鉬轉化膜的制備方法

在審

• 申請號: 201810053867.1
• 申請日: 2018-01-19
• 公開（公告）號: CN108359969A
• 公開（公告）日: 2018-08-03
• 發明（設計）人: 祝聞;廖忠淼;李文芳
• 申請（專利權）人: 東莞理工學院
• 主分類號: C23C22/44
• 分類號: C23C22/44
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 羅曉林;楊桂洋

一種鋁合金表面環保自愈型鈦/鋯/鉬轉化膜的制備方法，包括以下步驟：鋁合金試樣表面預處理；轉化液配置，該轉化液包括以下組分：氟鈦酸鹽0.5～5 g/L、氟鋯酸鹽0.5～3 g/L、鉬酸鹽1～6 g/L，螯合劑0.2～3 g/L、成膜添加劑0.3～3 g/L和pH值調節劑0.2～0.5 g/L，各組分混合后加入水并攪拌30～50分鐘，然后密封，陳化1天；轉化膜制備，將鋁合金試樣浸泡在轉化液中，鋁合金表面會形成連續均勻的淡黃色鈦/鋯/鉬轉化膜，取出鋁合金試樣，用蒸餾水清洗干凈，進行干燥，完成轉化膜的制備。本發明成膜溫度低、成膜時間短，轉化液穩定，無鉻環保；鋁合金表面的耐蝕性好且具有自愈性，適用各類型的鋁合金。

技術領域

本發明涉及一種鋁合金表面環保自愈型鈦/鋯/鉬轉化膜的制備方法。

背景技術

鋁合金表面防護最常用的處理工藝是先進行表面化學轉化處理，然后進行靜電噴涂。傳統的表面轉化處理工藝是鉻酸鹽轉化處理，然而六價鉻具有毒性，已經被許多國家禁止使用。無鉻化處理技術和機理的研究迫在眉睫，但是鋁及其合金表面無鉻轉化處理技術主要掌握在發達國家手中，制約著我國該行業的發展。因此有必要研究和開發鋁及其合金表面防護處理工藝并分析對提高我國國際市場競爭力和打破發達國家的技術壁壘有著顯著的經濟效益、極高的學術價值和深遠的社會意義。

鈦/鋯轉化膜被認為是最有可能替代六價鉻的無鉻轉化工藝。但目前鋁合金表面鈦/鋯轉化處理仍然處在實驗階段，存在許多工藝和學術上的問題尚待解決。首先鈦/鋯轉化膜的生長過程、成膜機理的研究雖有報道，但是為了滿足工業化生產的需求，鈦/鋯轉化液的配方越來越復雜，轉化液中往往含有有機添加劑，膜層的成膜機理愈加復雜，已報導的成膜機理已經不適用。其次，已報導的鈦/鋯轉化膜一般顏色較淺，耐蝕性不如鉻酸鹽。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種鋁合金表面環保自愈型鈦/鋯/ 鉬轉化膜的制備方法，成膜溫度低、成膜時間短，轉化液穩定，無鉻環保；鋁合金表面的耐蝕性好且具有自愈性，適用各類型的鋁合金。

為了解決上述技術問題，本發明采取以下技術方案：

一種鋁合金表面環保自愈型鈦/鋯/鉬轉化膜的制備方法，包括以下步驟：

鋁合金試樣表面預處理；

轉化液的配置，該轉化液包括以下重量配比的組分：氟鈦酸鹽0.5～5g/L、氟鋯酸鹽0.5～3g/L、鉬酸鹽1～6g/L，螯合劑0.2～3g/L、成膜添加劑0.3～3g/L和pH值調節劑0.2～0.5g/L，各組分混合后加入水并攪拌30～50分鐘，然后密封，陳化1天；

轉化膜制備，將鋁合金試樣浸泡在轉化液中，鋁合金表面會形成連續均勻的淡黃色鈦/鋯/鉬轉化膜，取出鋁合金試樣，用蒸餾水清洗干凈，再進行干燥，完成轉化膜的制備。

所述的氟鈦酸鹽為氟鈦酸鈉、氟鈦酸鉀或氟鈦酸銨的一種或一種以上的任意比例混合；

所述的氟鋯酸鹽為氟鋯酸鈉、氟鋯酸鉀和氟鋯酸銨中的一種或一種以上的混合。

所述的螯合劑為單寧酸、植酸和沒食子酸的一種或一種以上的混合；

所述的成膜添加劑為焦釩酸鹽和偏釩酸鹽的一種或兩種混合；

所述的鉬酸鹽為鉬酸鈉、鉬酸銨和鉬酸鉀的一種或一種以上的混合；

所述的pH調節劑為氫氟酸、硝酸和磷酸的一種或一種以上的混合。

所述鋁合金試樣在轉化液中的浸泡時間為3～10min，轉化液溫度為 20～40℃，干燥溫度為30～80℃，干燥時間為5min～10min。

所述轉化膜的厚度為1-5μm。