[發(fā)明專利]一種用于鋁硅合金表面黑色磷化的磷化試劑和磷化方法

有效

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• 申請日: 2021-05-28
• 公開（公告）號: CN113322455B
• 公開（公告）日: 2022-06-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 董亞娟;蔡征昊;范偉海
• 申請（專利權(quán)）人: 上海恩坤化學(xué)品有限公司
• 主分類號: C23C22/22
• 分類號: C23C22/22;C23C22/78
• 代理公司: 上海驍象知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31315
• 代理人: 趙峰

本發(fā)明提供了一種用于鋁硅合金表面黑色磷化的磷化試劑和磷化方法，所述的磷化方法，包括一個對鋁硅合金的表面進(jìn)行脫脂的步驟；一個對脫脂后的鋁硅合金的表面進(jìn)行漂洗的步驟；一個對漂洗后的鋁硅合金的表面進(jìn)行磷化的步驟；對磷化后的鋁硅合金先采用水進(jìn)行第一次漂洗；一個對磷化后的鋁硅合金的表面進(jìn)行封閉漂洗的步驟；烘干后的鋁硅合金的表面即可得到黑色的磷化膜。本發(fā)明提供的一種磷化試劑由氟化物、緩沖液、成膜劑、促進(jìn)劑、光亮劑和水組成。本發(fā)明還提供了上述磷化試劑的制備方法。本發(fā)明的鋁磷化液不含錳、鋅、鎳等重金屬離子，在磷化過程中不會產(chǎn)生磷化渣，磷化膜質(zhì)量較高，且后續(xù)處理方便。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于化工領(lǐng)域，涉及一種合金的表面處理方法，具體來說是一種鋁硅合金表面黑色磷化的磷化試劑和磷化方法。

背景技術(shù)

鋁硅合金涂裝前若未進(jìn)行表面預(yù)處理，容易造成涂層脫落，從而造成2～5％的返工率。為了減少不合格率，增加涂層的結(jié)合力和儲油能力，一般會進(jìn)行金屬表面預(yù)處理。

在相關(guān)技術(shù)中，常用的金屬表面預(yù)處理的方法有鋯化，硅烷偶聯(lián)劑以及磷化等。這些處理各有各的優(yōu)點，但是也都存在著一些弊端。

鋯化處理可以常溫使用，對后續(xù)涂裝有很大的幫助，其存在的缺點包括鋯化膜層過薄，膜層儲油量較低，潤滑度較差，作為最終保護(hù)涂層的效果較差，鋯化膜呈現(xiàn)灰色，達(dá)不到客戶一般需要的黑色；硅烷偶聯(lián)劑作為綠色環(huán)保金屬表面處理技術(shù)，近年來發(fā)展火熱，但是其作為最終保護(hù)涂層也仍然有所欠缺，其價格較高且硅烷偶聯(lián)劑種類繁多，不同種類的硅烷偶聯(lián)劑理化性質(zhì)差異很大，通用性較差，易失效，也達(dá)不到客戶需要的黑色外觀。因此磷化是較為常用的一種金屬表面預(yù)處理技術(shù)。

磷化技術(shù)的目的是在金屬表面形成一層多孔的磷化膜，進(jìn)行儲油，從而達(dá)到潤滑的目的；形成的磷化膜可以起到防銹防腐的作用；提高后續(xù)涂層的結(jié)合力；可以達(dá)到客戶所要求的黑色外觀。

目前市售鋁磷化藥劑一般分為兩種，錳系磷化和鋅系磷化。工藝流程基本為：脫脂→水洗→酸洗出光→水洗→表面調(diào)整→磷化→漂洗→檢測及后續(xù)處理。

a)錳系磷化

磷化液組成成分一般為：馬日夫鹽、硝酸錳、硝酸鎳、氟硼酸鹽、氟化物等。較為傳統(tǒng)的錳系磷化體系使用較為普遍，但磷化液需加熱至90℃左右使用，磷化渣多，維護(hù)麻煩，含有重金屬離子，需要表面調(diào)整。

b)鋅系磷化

磷化液組成成分一般為：氧化鋅、硝酸、磷酸、硝酸鎳、絡(luò)合劑、氟化物等。可在較低溫度下使用，但是鋅系磷化液中含有重金屬，且鋅系磷化需要亞硝酸鈉作為促進(jìn)劑，磷化膜粗糙度Ra較大，維護(hù)復(fù)雜，同時會產(chǎn)生磷化渣。

目前針對相關(guān)技術(shù)中存在的含有鋅、錳、鎳等重金屬，以及這些磷化液在使用時，普遍存在著殘渣多、維護(hù)麻煩、環(huán)境污染嚴(yán)重、廢液處理困難等問題，尚未提出良好的解決方案。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種用于鋁硅合金表面黑色磷化的磷化試劑和磷化方法，解決現(xiàn)有技術(shù)中的鋁合金磷化液中含有重金屬離子、不環(huán)保并且對人體有害的技術(shù)問題；同時要解決磷化過程中出現(xiàn)殘渣、影響產(chǎn)品使用的技術(shù)問題；本發(fā)明的磷化膜粗糙度Ra＜0.6μm，表面平整。

第一方面，本發(fā)明提供了一種鋁硅合金表面黑色磷化的方法，包括如下的步驟：

1)一個對鋁硅合金的表面進(jìn)行脫脂的步驟；

2)一個對脫脂后的鋁硅合金的表面進(jìn)行漂洗的步驟；

3)一個對漂洗后的鋁硅合金的表面進(jìn)行磷化的步驟，磷化前先配制磷化試劑，然后在一個容器中加入自來水和磷化試劑，所述的自來水和磷化試劑的質(zhì)量比為7：1～5，攪拌均勻后形成磷化液，加熱至75～90℃，將漂洗后的鋁硅合金工件放入磷化液中進(jìn)行振動處理，振動磷化時間為3～10min；