[发明专利]一种铝合金表面处理用磷化液及磷化方法

说明书

本发明涉及铝合金表面处理技术领域，涉及一种铝合金表面处理用磷化液及磷化方法。该磷化液各组份浓度为：磷酸二氢锌17～23g/L，硝酸锌45～60g/L，85％磷酸2.5～3.5g/L，硝酸镍6～10g/L，氟化钠2.0～2.5g/L，氯酸钠1.5～2.1g/L，亚硝酸钠2.0～4.0g/L，硝酸胍1.0～1.5g/L，硫酸羟胺2.5～3.5g/L，植酸1.0～1.5g/L，余量为去离子水。磷化方法包括：(1)铝合金片预处理；(2)预处理过的铝合金片放入上述磷化液中于40～50℃下磷化，磷化时间10～20min；(3)磷化后的铝合金片用去离子水冲洗并用热风吹干。本发明工艺简单，操作方便，处理成本低；在低温下磷化，节省能源；磷化液中不使用铬，避免了铬对环境和人体的毒害问题；工作时的沉渣少；磷化形成的薄膜均匀致密，膜层与铝合金基体的粘接性强，具有良好的耐腐蚀性。

技术领域

本发明涉及铝合金表面处理领域，具体领域为一种铝合金表面处理用锌系磷化液及磷化方法。

背景技术

铝合金广泛应用于机械工业、家电及交通运输业。由于其活性较高，在空气中易形成一层薄而多孔的氧化膜，使其机械强度降低，耐蚀性能变差。为提高其耐蚀性能，常采用电化学或化学方法使其表面形成一层具有保护作用的转化膜，增强基体抗腐蚀性能，延长使用寿命。化学方法在成本及效率上更具有优势，因此被广泛应用于铝合金表面处理。化学方法生成的转化膜有铬酸盐膜、磷酸盐膜、磷酸盐—铬酸盐膜等，由于含铬转化膜中六价铬的毒性高且易致癌，因此其应用受到了限制。磷化膜的耐蚀性能良好，能使铝合金由优良导体转变为不良导体，从而抑制铝合金表面微电池的形成，显著提高基体与涂层的结合力。因此寻找一种铝合金无铬磷化工艺具有重要的现实意义。目前使用的铝材磷化液，膜疏松、膜重较大，造成磷化膜与漆膜附着力差，耐腐蚀性能差；磷化结晶尺寸较大，呈针状或块状，没有颗粒状结晶。

中国发明专利申请CN103451639A中公开了铝合金用品的磷化方法，该专利只提到磷化液主成分及浓度为ZnO 5～10g/L，H₃PO₄ 10～20g/L，没有公开促进剂的种类与含量，制备的磷化膜膜层覆盖不均匀，耐蚀性较差。中国专利CN101307440A公开了一种铝合金和黑色金属磷化液，其配方是：磷酸155-165g/L，硝酸锌163～167g/L，高锰酸钾0.1～0.2g/L，烷基苯磺酸钠2.2～2.4g/L，氧化锌42～48g/L，氢氟酸5～6g/L，该配方中含有高锰酸钾，导致磷化液的稳定性不高，且该专利没有公开磷化液的工艺参数，不便使用。中国发明专利申请CN104357824A中公开了一种铝制品表面处理磷化液，其包含60～65％的磷酸、草酸、丙烯酸、氢氟酸、磷酸二氢锌、钼酸铵、硫酸铬、硝酸镍、环烷酸钴、四盐基铬酸锌、消泡剂、分散剂、蒸馏水，组成成分复杂，使用温度较高，还含有铬元素，不适于工业化推广。

发明内容

本发明的目的在于提供一种铝合金用磷化液及磷化方法，该磷化液不含有毒铬，磷化膜中也不含铬，避免铝及铝合金涂装过程中铬对环境及人体的毒害。同时该磷化液工作时的沉渣少；磷化膜成膜速度快；磷化处理后形成的薄膜均匀致密，具有良好的耐腐蚀性，且具有减摩、润滑等作用，增加了涂层与铝合金基体的结合强度。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种铝合金表面处理用磷化液，其组分含量为磷酸二氢锌17～23g/L，硝酸锌45～60g/L，85％磷酸2.5～3.5g/L，硝酸镍6～10g/L，氟化钠2.0～2.5g/L，氯酸钠1.5～2.1g/L，亚硝酸钠2.0～4.0g/L，硝酸胍1.0～1.5g/L，硫酸羟胺2.5～3.5g/L，植酸1.0～1.5g/L，余量为去离子水。

优选的，其组分含量为磷酸二氢锌18～22g/L，硝酸锌50～55g/L，85％磷酸2.8～3.2g/L，硝酸镍8～10g/L，氟化钠2.0～2.2g/L，氯酸钠1.8～2.0g/L，亚硝酸钠2.5～3.6g/L，硝酸胍1.2～1.4g/L，硫酸羟胺2.8～3.0g/L，植酸1.2～1.5g/L，余量为去离子水。