[发明专利]船用铝合金无铬无磷纳米级化学转化液及转化膜制备方法无效

专利信息
申请号: 201110399354.4 申请日: 2011-12-06
公开(公告)号: CN102409324A 公开(公告)日: 2012-04-11
发明(设计)人: 管勇;刘斌;张君男;严川伟 申请(专利权)人: 中国科学院金属研究所
主分类号: C23C22/06 分类号: C23C22/06
代理公司: 沈阳优普达知识产权代理事务所(特殊普通合伙) 21234 代理人: 张志伟
地址: 110016 辽*** 国省代码: 辽宁;21
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摘要:
搜索关键词: 铝合金 无铬无磷 纳米 化学 转化 制备 方法
【权利要求书】:

1.一种船用铝合金无铬无磷纳米级化学转化液,其特征在于,该转化液包含钛盐、锆盐、硅化合物、加速剂、表面活性剂和水,其中:

钛盐在无铬无磷纳米级化学转化液中的浓度范围为0.02~10g/L;锆盐在无铬无磷纳米级化学转化液中的浓度范围为0.1~10g/L;硅化合物在无铬无磷纳米级化学转化液中的浓度范围为2~25g/L;加速剂在无铬无磷纳米级化学转化液中的浓度范围为0.5~12g/L;表面活性剂在化学转化液中的浓度范围为0.1~10g/L;余量为水。

2.按照权利要求1所述的船用铝合金无铬无磷纳米级化学转化液,其特征在于,使用pH调整剂将无铬无磷纳米级化学转化液pH值调整为1.0~5.0。

3.按照权利要求1所述的船用铝合金无铬无磷纳米级化学转化液,其特征在于,钛盐为四氯化钛、硫酸钛、硫酸氧钛、草酸钛钾、硝酸钛、六氟钛酸、氟钛酸铵、氟钛酸钾等之一种或一种以上;钛盐在无铬无磷纳米级化学转化液中的浓度范围优选0.5~5g/L。

4.按照权利要求1所述的船用铝合金无铬无磷纳米级化学转化液,其特征在于,硅化合物为正硅酸钠、偏硅酸钠、正硅酸钾、偏硅酸钾、正硅酸锂、偏硅酸锂、六氟硅酸、氟硅酸钠、氟硅酸铵、硅溶胶等之一种或一种以上;硅化合物在无铬无磷纳米级化学转化液中的浓度范围优选5~20g/L。

5.按照权利要求1所述的船用铝合金无铬无磷纳米级化学转化液,其特征在于,加速剂为氟化物、羧酸、磺酸、过硫酸盐或过氧化氢;加速剂在无铬无磷纳米级化学转化液中的浓度范围优选1~8g/L。

6.按照权利要求1所述的船用铝合金无铬无磷纳米级化学转化液,其特征在于,表面活性剂由阳离子表面活性剂和非离子表面活性剂组成,阳离子表面活性剂为十二烷基三甲基氯化铵、十二烷基二甲基苄基氯化铵、十四烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基溴化铵、十八烷基三甲基溴化铵等之一种或一种以上;非离子表面活性剂为烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯酯、失水山梨醇脂肪酸酯、氟碳表面活性剂、聚氧乙烯脂肪酸酯LAE-9、山梨醇酐单月桂酸酯SPAN-20、OP-10乳化剂、聚乙二醇辛基苯基醚TX-100、壬基酚聚氧乙烯醚NP-10等之一种或一种以上;表面活性剂在化学转化液中的浓度范围优选0.5~5g/L。

7.一种利用权利要求1所述的船用铝合金无铬无磷纳米级化学转化液制备转化膜的方法,其特征在于,船用铝合金无铬无磷纳米级化学转化液用于形成无铬无磷化学转化膜,用作船用铝合金表面装饰或防护涂层,无铬无磷纳米级化学转化膜的成膜工艺步骤为:脱脂→水洗→酸蚀→水洗→化学转化→水洗→干燥。

8.按照权利要求7所述的船用铝合金无铬无磷纳米级化学转化液的应用,其特征在于,铝合金经过脱脂、水洗、酸蚀、水洗后,将转化液涂覆于铝合金表面,进行化学转化,处理温度为10~50℃,处理时间为0.5~5min,施工方法为:浸渍、刷涂、辊涂或喷淋,化学转化膜外观随成膜时间延长逐渐呈现白→微蓝→五彩色;化学转化后,经过水洗、干燥,形成无铬无磷化学转化膜;所述无铬无磷化学转化膜主要含有元素百分含量在80%以上的纳米级氧化钛、纳米级氧化锆和纳米级氧化铝,转化膜的厚度约为0.5~1μm。

9.按照权利要求7所述的转化膜的制备方法,其特征在于,脱脂步骤采用的脱脂液组成为:碳酸钠30g/L,磷酸钠20g/L,硅酸钠8g/L,十二烷基苯磺酸钠1g/L,余量为水;脱脂处理温度50~60℃,处理时间1~5min。

10.按照权利要求7所述的转化膜的制备方法,其特征在于,酸蚀步骤采用的酸蚀液组成为:浓硝酸300mL/L,其余为水;酸蚀处理温度25℃,处理时间0.5~2min。

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