[发明专利]一种铝合金碱性稀土转化液及铝合金转化处理方法

说明书

本发明属于金属材料表面处理的技术领域，公开了一种铝合金碱性稀土转化液及铝合金转化处理方法。所述铝合金碱性稀土转化液由硝酸铈、偏钒酸钠、氨三乙酸、乙二胺四乙酸二钠、酒石酸钾钠、氨水、3‑甲氧基‑3‑甲基‑1‑丁醇以及水组成，并由酸碱调节剂调节为碱性得到。所述方法：将铝合金经碱洗、酸洗处理后，浸入转化液进行转化处理，水洗烘干，铝合金表面获得转化膜。所述转化方法简单，获得的转化膜为具有金属光泽的彩虹色膜，膜层均匀致密，耐蚀性良好。本发明的转化液为碱性无铬转化液，安全环保。

技术领域

本发明属于金属材料表面处理的技术领域，具体涉及一种铝合金碱性稀土无铬转化液及其对铝合金的转化处理方法。

背景技术

铝合金因其比强度高、导热和导电性好、色泽美观、无磁性、无低温脆性、易加工成型等优点，被广泛应用于航空航天、机械装备、家电、建筑等领域。但铝合金化学性质较活泼，自然条件下，合金表面易氧化形成氧化膜。虽然该膜层具有一定保护作用，但因其厚度有限，易破损，在潮湿的大气中，特别在含有Cl^﹣的环境中，非常容易发生腐蚀。因此，铝及其合金器件在使用前都要经过必要的表面处理。

化学转化处理(工业领域也常称为钝化处理或化学氧化处理)是铝合金等金属材料常用的表面处理技术。传统的铬酸盐转化工艺，因其所获转化膜耐蚀性优良、成本低廉、操作方便而得到广泛的应用。但铬酸盐(Cr⁶⁺)毒性高，易致癌，对人体与环境危害严重。因此，开发无毒、环保的绿色转化技术已成该领域发展的必然趋势。

自上世纪六七十年代无铬技术开始研究以来，各种体系的无铬化技术，如稀土系、钛/锆系、有机/无机复合体系等处理工艺相继出现。其中，稀土体系被认为是环保性优异的一种转化体系，研究较为广泛。中国专利CN105970208B公开了一种伪勃姆石/稀土转化膜耐蚀复合涂层的制备方法，该发明技术中需要100℃水热与稀土转化处理交替进行多次，可得到伪勃姆石/稀土转化膜。中国专利CN103614716B公开了一种环保型铝合金表面稀土无机复合转化膜的制备方法。该方法中转化液包含稀土盐、钛酸盐、锰盐、氟化物和表面活性剂，pH值为1.5-4.0。申请号为CN201510589466.4的专利申请公开了一种高防护性铝型材稀土硅烷处理液及其制备方法。该申请中所述稀土硅烷处理液包含：CeCl₃、H₂O₂、柠檬酸、纳米氧化镧、甲酯化桐油、正硅酸乙酯、甲基三乙氧基硅烷、乙醇、氨水、含氟硅聚丙烯酸酯乳液、纳米二氧化锆等组分，溶液pH＝4.0。申请号为CN201910205681.8的专利公开了一种铝合金表面高耐腐蚀性无铬转化膜的制备方法，该方法中转化液由Ce(NO₃)₃·6H₂O，KMnO₄，NaF，CH₃COOH，H₃BO₃等试剂组成，转化液的pH值为：3-4，处理温度：20-45℃，转化时间：5-10min。中国专利CN102732870B公开了一种铝型材表面制备Al-Mo-Mn-Re四元复合钝化膜的处理液及其使用方法，转化液pH值为1.8-4.5。申请号为CN201110360283.7的中国专利公开来了一种用于铝型材表面处理的稀土改性钛锆系化学钝化液及使用方法，该专利中处理液pH值为1.5-5.0。这些专利报道的无铬化工艺都是在酸性范围内的处理技术，而且当前还未见有可实用化的酸性稀土转化膜技术。

本发明提供了一种铝合金碱性稀土转化液及铝合金转化处理方法，成本低廉、膜层为有色膜层，膜层均匀、耐蚀性良好、原料及成品性能稳定，易于实现产业化。

发明内容

本发明的首要目的在于提供一种铝合金碱性稀土转化液，以解决铝合金传统六价铬转化工艺对人体以及环境的毒害等问题。