[发明专利]轻金属及其复合材料表面形成稀土转化膜的前期预处理工艺

说明书

技术领域

本发明涉及材料表面形成稀土转化膜的前期预处理工艺。

背景技术

轻金属及其复合材料具有十分优异的力学及物理性能，已在许多领域得到广泛应用，在其表面形成稀土转化膜可提高材料表面的耐腐蚀性能，并已经在镁及铝合金中广泛使用。

目前，轻金属及其复合材料用浸泡的方法在表面形成稀土转化膜，存在膜组织不均匀、有裂纹和脱落现象且致密性差的问题，致使膜的耐腐蚀性能差；现在有采用标准的工业处理方法，如：丙酮除污、商用碱性清洗剂除油或酸性试剂(H₂SO₄)还原的方法对轻金属及其复合材料的表面进行预处理的方法解决上述问题，但处理后形成稀土转化膜的效果仍不好，且工艺复杂。

发明内容

本发明目的是为了解决现有轻金属及其复合材料表面形成稀土转化膜存在膜组织不均匀、有裂纹和脱落现象、致密性差以及进行表面预处理效果不好且工艺复杂的问题，而提供轻金属及其复合材料表面形成稀土转化膜的前期预处理工艺。

轻金属及其复合材料表面形成稀土转化膜的前期预处理工艺按以下步骤进行：一、将母材置于丙酮或乙醇溶液中超声清洗1～5min，然后用去离子水冲洗10～30s再干燥；二、将干燥后的母材置于浓度为0.08～1.5mol/L、温度为室温至60℃、pH值为10～14的NaOH溶液中处理20s～5min，然后用去离子水冲洗10～30s再干燥，即完成轻金属及其复合材料表面形成稀土转化膜的前期预处理；其中步骤一中母材为轻金属及其复合材料，轻金属为铝、镁、铝合金或镁合金，轻金属复合材料由基体和增强体组成，基体为铝、镁、铝合金或镁合金，增强体为晶须、颗粒或纤维。

轻金属及其复合材料表面形成稀土转化膜的前期预处理工艺按以下步骤进行：一、将母材置于丙酮或乙醇溶液中超声清洗1～5min，然后用去离子水冲洗10～30s再干燥；二、将干燥后的母材置于浓度为0.5～5mol/L的HF溶液中，并在室温下处理5s～5min，然后用去离子水冲洗10～30s再干燥，即完成轻金属及其复合材料表面形成稀土转化膜的前期预处理；其中步骤一中母材为轻金属及其复合材料，轻金属为铝、镁、铝合金或镁合金，轻金属复合材料由基体和增强体组成，基体为铝、镁、铝合金或镁合金，增强体为晶须、颗粒或纤维。

轻金属及其复合材料表面形成稀土转化膜的前期预处理工艺按以下步骤进行：一、将母材置于丙酮或乙醇溶液中超声清洗1～5min，然后用去离子水冲洗10～30s再干燥；二、将干燥后的母材置于NaCl溶液、CeCl₃溶液或中性蒸馏水中，并在80～100℃的条件下处理1min～2h，然后用去离子水冲洗10～30s再干燥；其中步骤一中母材为轻金属及其复合材料，轻金属为铝、镁、铝合金或镁合金，轻金属复合材料由基体和增强体组成，基体为铝、镁、铝合金或镁合金，增强体为晶须、颗粒或纤维；步骤二中NaCl溶液的浓度为0.001～0.03mol/L，CeCl₃溶液的浓度为0.001～0.03mol/L。

本发明的前期预处理工艺中采用NaOH溶液处理，采用HF溶液处理，采用NaCl溶液、CeCl₃溶液或中性蒸馏水处理，均能调整轻金属及其复合材料表面状态，所进行的表面预处理效果好，可在其表面形成具有优异耐腐蚀性能的稀土转化膜；本发明中的前期预处理工艺简单，能够在轻金属及其复合材料表面得到由纳米颗粒组成的均匀、致密、表面无裂纹的稀土转化膜，无脱落现象，得到的稀土转化膜膜可使轻金属及其复合材料的点蚀电位提高100～500mV，阴极电流密度降低1个数量级。

附图说明