本发明专利技术公开了一种在镁合金表面制备钼铈复合转化膜的处理液，其组成包括：钼酸盐、稀土盐、有机酸、活性剂和pH值调节剂；各组分的含量如下：钼酸盐2g/L~15g/L；稀土盐4g/L~20g/L；有机酸0.1g/L~2.5g/L；活性剂0.1g/L~2.0g/L。本发明专利技术的处理液属于无铬转化处理液，不含有毒物质，满足环境保护的要求，转化处理无需加热，可在常温下成膜，处理时间为3~20min。该方法所制备的化学转化膜具有耐腐蚀性能优异，与基体结合强度高，工艺较简单，可室温成膜，膜层有色易于生产中在线判断。?
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种镁合金表面制备无铬的化学转化膜处理方法，具体是涉及了一种镁合金表面制备含有色钥铈复合转化膜的处理液及处理方法，可在镁合金表面获得具有一定厚度且耐蚀性能优异的有色钥铈复合转化膜层，是一种具有应用前景的无铬化学转化处理方法。
技术介绍
镁是地球上储量排位第八丰富的元素，含量丰富。镁合金具有密度小，比强度高，电磁屏蔽性好，且可再回收利用等一系列优点。比强度高使它成为汽车和航空应用轻量化的首选，而良好的导热导电性、电磁屏蔽性、环境相容性等使它可以满足3C产品轻、薄、小型化及严格的环保要求。越来越广泛的应用使得镁合金被誉为“21世纪最具潜力的金属材料”。尽管镁合金具有一系列的优点，但是镁合金更为广泛的应用还是受到一定的限制，主 要原因在于其较差的耐腐蚀性。因此要使镁合金得以顺利快速的发展，必须在镁合金研究中首先解决其腐蚀问题，这是镁合金制品及其产业发展的必然要求。提高镁合金抗腐蚀能力最简单的方法是对其进行表面防护处理，而化学转化处理是目前诸多方法中既方便、经济、又有效的表面处理技术，并可为后续的有机喷涂涂层提供良好的基底，提高有机喷涂涂层与基体之间的结合力。目前，最为成熟的化学转化方法是铬酸盐处理法，尽管能够在镁合金表面形成一层性能良好且能显著提高镁合金耐蚀性的转化膜，但是随着人们对于环境保护的重视，这种转化方法由于其中含有六价的铬这一有毒物质而对环境及人体会造成很大的伤害，因此其应用受到很大的限制，而新的绿色无污染的化学转化方法亟待开发。近年来国内外对于镁合金的无铬化学转化方法做了很多研究，其中稀土转化膜由于其性能较好，对环境无污染而成为其中较为引人注目的一种方法，但是单一的稀土转化膜往往还不能达到镁合金的使用要求，将稀土与其它组分复合制备获得复合转化膜是进一步提高转化膜性能的重要发展途径。在关于镁合金无铬化复合化学转化处理的公开专利中，公开号为CN101029387A的专利中专利技术了一种镁合金表面钥酸盐磷酸盐复合转化膜的制备方法。该方法可以在镁合金上获得性能良好的膜层，但是仍属于磷化膜体系，因含磷转化溶液容易造成富营养化，不符合绿色环保的新要求。公布号为CN101805900A的专利申请中提及了一种镁锂合金钥酸盐与磷酸盐转化液及形成转化膜的方法。这种配方中仍含有磷酸盐，会对环境造成污染，尤其是有机磷化物对环境有一定的污染。公开号为CN101225517A的专利提及了一种镁合金表面制备耐腐蚀性钝化膜的无铬处理液及其使用方法。这种方法的处理液中主要成分是稀土盐及高锰酸钾和其它添加剂。钝化成膜是在酸性环境条件下，而高锰酸钾在酸性环境下容易分解，将导致溶液本身的稳定性不够好。另外，由于氧化剂氧化性太强，成膜速度快，时间一长，形成的膜层容易脱落，从而影响膜层的耐腐蚀能力。本专利技术拟克服现有技术的缺点，开发一种可在镁合金表面制备含稀土 Ce和Mo的复合转化膜处理液及其制备技术。
技术实现思路
本专利技术提供了一种在镁合金表面制备含钥铈有色复合转化膜的处理方法。本专利技术主要适用于AZ系列的镁合金表明处理，转化膜膜层与基体结合强度高，防护能力好，操作步骤简单，涂层中不含有对环境和人体有害的六价及三价的铬。所获得的膜层呈有色，易于生产中在线判断成膜质量。本专利技术的目的可通过如下技术方案来实现 一种在镁合金表面制备钥铈复合转化膜的处理液，其组成包括钥酸盐、稀土盐、有机酸、活性剂和PH值调节剂；各组分的含量如下 钥酸盐2g/L 15g/L 稀土盐4g/L 20g/L 有机酸0. lg/L^2. 5g/L 活性剂0. lg/L^2. Og/L 所述钥酸盐为钥酸钠或钥酸铵中的一种以上； 所述稀土盐为硝酸铈或硝酸铈铵中的一种以上； 所述活性剂为EDTA-2Na ； 所述PH值调节剂调节pH值为2. (T3. O。所述pH值调节剂优选为硝酸溶液。所述有机酸优选自柠檬酸或四硼酸中的一种以上。本专利技术的另一目的是提供所述处理液在镁合金表面制备钥铈复合转化膜的处理方法。应用所述的处理液在镁合金表面制备钥铈复合转化膜的处理方法，包括如下步骤 (I)将镁合金前处理活化； (2置于所述的处理液中，在2(T35°C下浸泡3 20min即可在镁合金表面制备出有色的钥铈复合转化膜。所述前处理活化为将镁合金置于25 35°C的碱性溶液中浸泡2飞min,碱性溶液的组成为氢氧化钠、磷酸三钠、硅酸钠和碳酸钠，其中氢氧化钠l(Tl5g/L，磷酸三钠35 45g/L，硅酸钠13 18g/L，碳酸钠l(Tl5g/L。为进一步理解本专利技术的工艺特点，下面对镁合金在本专利技术所公开的转化液中的成膜机制阐述如下 本专利技术处理液使用前，需在空气中充分搅拌至均匀。转化处理时，根据阴极成膜理论，由于镁合金表面存在不同电位相及杂质原子，导致在表面微区形成无数原电池而发生电化学反应微阳极区发生金属溶解 M~ne — W+(I) (M代表镁合金中的金属元素)，微阴极区发生H2析出 2H.+2e- — H2 f(2) 或O2还原 02+2H20+4e — 40F(3) 从而使微阴极区0H—离子浓度增大，pH值升高，为Ce (OH) 3或Ce (OH) 4的沉积创造有利条件。会有如下反应 Ce3++30r — Ce (OH) 3 I(4) Ce4++40r — Ce (OH) 4 I(5) 其中Ce(OH)4是通过如下反应过程获得 2Ce3++2H20+202+2e_ — 2Ce (OH) 22+(6) Ce (OH) 22++20r — Ce (OH) 4 — CeO2. 2H20(7) 或者通过如下途径 2H30+202+2e_ — H202+20r(8) 2Ce (OH) 3+3H202 — 2Ce (OH) 300H+2H20(9) Ce (OH) 300H+2Ce (OH) 3+H20 — 3Ce (OH) 4(10) 同时，由于镁离子的存在，也会有如下的反应 Mg2++20r ^ Mg (OH) 2 I(11) 选用钥酸盐作为氧化剂时(由于钥酸根在酸性环境下具有一定的氧化性)，除发生上述反应外，还会存在下述反应Mg+Mo0广+H2O — Mo02+Mg0+20r(12) 2A1+2Mo042>2H30 — Mo203+Al203+40r(13) 另外，由于溶液中存在游离态的氧或是在后期暴露在空气的过程中可能还会有如下反应2Mo02+02 — 2Mo03(14)2Mo203+302 — 4Mo03(15) 此外，由于成膜过程中，处理液中存在有机酸根，在一定的pH值条件下，既能够形成酸及酸根的缓冲体系，提高溶液稳定性又能与金属阳离子特别是稀土元素络合，稳定溶液中的阳离子浓度，从而使得反应速度均匀，因此成膜均匀，有利于提高膜层的耐腐蚀性、耐磨性及致密性。本专利技术与现有技术相比，具有如下优点和有益效果 (I)本专利技术成膜温度是在25 35°C，常温下进行，无需加热。(2)本专利技术所获膜层呈有色(淡黄色)、颜色均匀，易于实现在线判断成膜质量。(3)本专利技术操作过程简单，一步成膜。(4)本专利技术适用于多种AZ系列镁合金，转化膜与基体结合力好、防护性能高且膜层中不含有对人体和环境有害的六价或是三价铬。(5)处理液中含有有机酸及本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种在镁合金表面制备钼铈复合转化膜的处理液，其特征在于，其组成包括：钼酸盐、稀土盐、有机酸、活性剂和pH值调节剂；各组分的含量如下：钼酸盐？？？？？？？？？？2g/L~15g/L稀土盐？？？？？？？？？？4g/L~20g/L有机酸？？？？？？？？？？0.1g/L~2.5g/L活性剂？？？？？？？？？？0.1g/L~2.0g/L所述活性剂为EDTA？2Na；所述pH值调节剂调节pH值为2.0~3.0。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：杜军，蒋辉，李文芳，穆松林，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。