[发明专利]一种铝和铝合金表面预处理中和液

说明书

一种铝和铝合金表面预处理中和液，属于金属表面处理技术领域。中和液由氧化剂、含氟化合物、稳定剂、促进剂、酸、表面活性剂和水组成，可以有效去除含硅或不含硅的铝和铝合金预处理工艺中碱蚀处理后存在的各种有害杂质和污垢，中和效果好而且质量稳定，能形成均匀而活化的表面，有利于后续处理。同时解决了传统中和液含大量硝酸和氢氟酸严重污染环境的问题。

技术领域

本发明属于铝和铝合金表面前处理技术领域，去除碱蚀处理后存在的各种有害杂质和污垢，而且能形成均匀而活化的表面，有利于后续处理。

背景技术

铝合金密度小、比强度高，在航空、电子、汽车、建筑、轻工业等领域应用广泛。采用压铸技术可以高速生产精度高、形状复杂且重量轻的铝合金零部件。因此，压铸铝合金的使用量正逐年增加。由于硅和铜等元素的加入，使压铸成型铝合金零件耐蚀性明显降低，阳极氧化处理不易获得均匀的保护膜。另外，其表面硬度低，容易磨损，外表光泽不能保持太久，耐脏性、装饰性差。虽然有报道称铬酸盐技术是一种较好的铸铝合金表面处理方法，但由于六价铬在自然环境条件下不能自然分解，易在生物和人体内积聚而导致病变。因此，我国已于2007年3月1日起执行欧盟RoHS指令，禁止在转化处理过程中使用六价铬等有害物质。因此，研究开发铝和铝合金表面处理新技术、新工艺，有十分重要的意义。

在铝及铝合金前处理工艺中，铝及铝合金经脱脂和碱蚀工序后，合金中的铁、锰、铜、镁、硅等不溶于碱，残留在工件表面上，形成一层灰黑色的疏松物质，影响后续工艺的进行，因此必须除去。工业生产过程中常用的方法是化学溶解法，亦即通常所说的中和，或称为酸洗。对于中和处理，国内外所用的工艺都比较简单，大多采用三酸、双酸或单酸(硝酸)处理。其目的不仅要去除碱蚀处理后产生的各种氧化物和污垢，而且能形成均匀而活化的金属表面，以利于后面的处理工艺的进行。但生产过程中普遍使用大量硝酸和氢氟酸，给生产车间、周围环境、工人健康和社会的可持续发展造成严重的影响。同时也存在中和质量的不稳定。鉴于铝合金表面预处理中中和处理技术的重要性，国内外提出了一些改进，如：CN1152632A提供一种铝材预处理的一步法前处理液，其配方为：硫酸(容积比)5-30％，强氧化剂5-50g/L，氟化物2-50g/L，表面活性剂0.1-20g/L。CN 1368563A去除铝表面污点的组合物，氧化剂0.5-200g/L，酸按体积计大约1.0-50％和含卤化合物大约0.0-100g/L。经试验，可以减少污染。但对于含硅的铝合金除灰不干净，效果都不理想，中和质量均不可靠，后续处理品质无法保证，难应用于生产。

发明内容

为了解决现有技术所具有的上述课题，本发明的目的在于提供一种不含硝酸和氢氟酸的铝和铝合金表面预处理中和液，具体包括中和液的组成及其制备方法和使用方法。这种中和液可以有效去除含硅或不含硅铝和铝合金预处理工艺中经碱蚀处理后存在的各种有害杂质和污垢，中和效果好而且质量稳定，能形成均匀而活化的表面，有利于后续处理。同时解决了传统中和液含大量硝酸和氢氟酸严重污染环境的问题。

本发明人为了解决现有技术存在的缺点和不足，经过反复深入的研究，结果发现通过增强、促进和稳定氧化剂的方法能够解决上述课题。所述的这种铝和铝合金表面预处理中和液的各组分及其含量如下：氧化剂：1-600克/升；含氟化合物：1-600克/升；稳定剂：0.01-50克/升；促进剂：0-30克/升；表面活性剂：0-50克/升；酸：0-200克/升；水余量。

优选的，所述的中和液各组分及其含量如下：氧化剂：1-600克/升；含氟化合物：1-500克/升；稳定剂：0.1-50克/升；促进剂：0.1-30克/升；表面活性剂：0.1-50克/升；酸：5-200克/升；水余量。

优选的，所述的氧化剂是过硫酸钠、过硫酸钾、过硫酸铵、过硫酸氢钠、过硫酸氢钾、过氧化物、硝基苯磺酸和它的盐其中的至少一种或者几种的混合物。

优选的，所述含氟化合物为氟化氢钠、氟化氢钾、氟化锂、氟化钠、氟化钾、氟化铵或者氟化氢铵其中的至少一种或者几种的混合物。