[发明专利]以回收二氧化碳对镁合金表面进行防蚀处理的方法

说明书

（一）        技术领域

    本发明属于镁合金表面处理技术领域，特别涉及一种以回收二氧化碳对镁合金表面进行防蚀处理的方法。

（二）        背景技术

镁在自然界的蕴藏量丰富，镁合金的比重为实用结构合金中最轻者，在轻量化、省能源和废气污染的考量下，镁合金为较佳的选择。此外，由于镁合金具有可回收性，因此随着世界环保回收的要求，镁合金的环保特性成为其发展的极大优势。

由于镁合金的活性较大，容易发生电化学腐蚀，因此镁合金制品必须作表面防蚀处理。镁合金表面处理技术即利用阻绝大气中的水气、氧气的方式，以达到防蚀的目的。一般镁合金表面处理技术包含有化成皮膜处理、阳极处理、电镀处理及金属覆层处理，其中以化成皮膜处理、阳极处理以及铬酸盐系统的效果较佳。然而，由于铬酸盐处理所产生的废液有着环保上的问题，其所含的六价铬会造成环境污染，因此，欧盟共同体与美日两大工业先进国更已禁止使用铬酸盐处理。但目前改用非铬酸盐（如磷酸盐、锰酸盐、钒酸盐、钴酸盐、铈酸盐及矽酸盐等）处理方法，其抗蚀性及可靠性仍难以与铬酸盐处理相比。

改用非铬酸盐虽可避免环保法规的限制及禁用，但还是有化学废液的处理问题，长远来看并不环保。此外，在镁合金回收再制的过程中，这些皮膜的成分，将对回收镁合金品质造成不利的影响，在皮膜剥离的过程中又会产生废液，对环境造成二次污染。综上所述，目前尚未发展出可兼顾良好抗腐蚀及环保的镁合金表面处理技术。

又由于大气中二氧化碳的含量持续增加，造成地球暖化，各国都积极致力于二氧化碳的回收再利用，本发明的目的能将回收的二氧化碳再利用，以减少大气中二氧化碳的含量。

（三）        发明内容

    本发明为了弥补现有技术的不足，提供了一种可靠性强、环保节能的以回收二氧化碳对镁合金表面进行防蚀处理的方法。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种以回收二氧化碳对镁合金表面进行防蚀处理的方法，以回收的二氧化碳为原料，其特征在于：将二氧化碳通入水中制成碳酸水溶液，将镁合金材料置于得到的碳酸水溶液中，于30-60℃下浸泡10-60分钟，使镁合金表面产生一层碱式碳酸镁铝薄膜。

本发明利用回收的二氧化碳行星镁合金表面抗腐蚀结构，以达到二氧化碳减量的目的，并可以减少镁合金制品的碳足迹，不同于现有镁合金表面处理技术的抗蚀性及可靠性无法达到与铬酸盐处理相同效果，且化成皮膜造成回收与废液的问题。

本发明可在镁合金表面产生一层碱式碳酸镁铝（Mg₆Al₂(OH)₁₆CO₃·4H₂O）薄膜，可以增加镁合金的抗蚀性。

本发明的更优方案为：

所述水为纯水或自来水，便于水资源的随时使用。

所述二氧化碳通入水中的流量为1L/min，通入时间为20分钟，保证碳酸水溶液的快速形成。

所述碳酸水溶液的pH值为4.0-4.4。

本发明步骤简单，原料易得，可有效增加镁合金材料的抗腐蚀性，合理利用回收的二氧化碳，以达到二氧化碳再利用的目的，减少镁合金制品的碳足迹，适于广泛推广应用。

（四）        具体实施方式

实施例：

以回收的二氧化碳为原料，将二氧化碳通入水中制成碳酸水溶液，将镁合金材料置于得到的碳酸水溶液中，于30-60℃下浸泡10-60分钟，使镁合金表面产生一层碱式碳酸镁铝薄膜；所述水为纯水或自来水；所述二氧化碳通入水中的流量为1L/min，通入时间为20分钟；所述碳酸水溶液的pH值为4.0-4.4。

根据京都议定书，规定各工业国家的工业产出的二氧化碳数量，以减缓地球温室效应的恶化。二氧化碳回收将是一个很大的问题，故设法再利用这些二氧化碳是为较积极的方法，并可以减少镁合金制品的碳足迹。

镁铝合金的腐蚀反应主要是由α相与Mg₁₇Al₁₂相之间的电位差效应所引起。本发明利用碳酸水溶液处理所产生的薄膜可使材料表面形成单一相，杜绝由α相、Mg₁₇Al₁₂相与富铝-α（Al-rich-α）相之间的电位差效应所引起的腐蚀。再者，利用碱式碳酸镁铝具有阴离子交换的特性，可将环境中的氯离子置换为固定在镀层中，使得镁合金不受氯离子攻击而得到保护。

本发明对镁合金表面抗腐蚀处理的流程为：