[发明专利]用于制备镁合金化学转化膜的锑酸盐溶液体系及使用方法

说明书

本发明涉及用于制备镁合金化学转化膜的锑酸盐溶液体系及使用方法，溶液体系用于制备镁合金化学转化膜，溶液体系包含转化液，所述转化液包含氧化剂组合物，所述氧化剂组合物包含六羟基合锑酸盐和过氧化氢。使用方法具体包括以下步骤：(a)取镁合金进行打磨，后清洗；(b)采用脱脂液对步骤(a)得到的镁合金进行脱脂处理，后取出清洗；(c)采用除锈液对步骤(b)得到的镁合金进行除锈处理，后取出清洗；(d)将步骤(c)得到的镁合金浸泡在转化液中进行转化处理，后取出清洗并干燥。与现有技术相比，本发明的溶液体系在用于制备镁合金转化膜时可显著提高镁合金的耐腐蚀性能且安全环保。

技术领域

本发明属于镁合金表面处理技术领域，具体涉及一种用于制备镁合金化学转化膜的锑酸盐溶液体系及使用方法。

背景技术

镁合金是获得实际应用的金属结构材料中最轻的材料，其比强度高，且具有优良的电磁屏蔽和振动阻尼等性能，这使得镁合金在汽车、电子、航空航天等领域有巨大的应用潜力，可实现运载工具轻量化，节省能源消耗。但镁合金化学活性强，易腐蚀，这已成为制约其发展和应用的一个瓶颈问题，对此生产上常利用阳极氧化、电镀、化学镀、有机涂层和化学转化等技术对镁合金进行保护。相比其他表面防护技术，化学转化处理是一种快速、经济而有效的处理方式，不仅可以显著提高镁合金的抗蚀能力，也可以作为镁合金表面后续涂覆处理的基础涂层。

铬酸盐转化膜工艺是关于镁合金化学转化工艺中最为成熟的，处理后的镁合金耐蚀性能优秀，具有一定的自修复性能，但是这种工艺采用的处理液中含有六价铬，该种金属易在人体内蓄积，会对呼吸系统以及肝、肾等内脏器官中的DNA造成损伤，具有致癌性，对人体和环境危害很大。目前，各国都已先后颁布相关环境的法律法规，严格限制铬在表面处理领域中的应用，除军用外，铬酸盐转化膜工艺正在被逐步淘汰。因此，开发环境友好型的化学转化处理工艺，是镁合金表面防护领域的必然要求。

关于镁合金无铬转化膜的研究，近年来主要有如下进展，分别为以磷酸盐(CN108411290 A)、锡酸盐(CN108359970A)、氟钛(锆)酸盐(CN109055925A)、钒酸盐(CN102787313A)、高锰酸盐、钼酸盐、稀土盐类(CN105442006A)、钴盐(EP 0488430 B1，US5873953)等为主要成分的转化膜工艺。以上部分体系还存在一些不足之处，比如高锰酸盐、钴盐转化技术的转化液稳定性能较差，磷酸盐、锡酸盐、氟钛/锆酸盐等转化膜的成膜组织有非氧化性物相组成，其自修复性能一般。综上，为了提高基体镁合金的耐腐蚀性能，转化膜以组织均匀致密且含有一定的氧化性物相为佳，环境友好且性能优良的化学转化液及其处理工艺还需要进一步改进和开发。因此，本发明提出了一类含有五价锑的新型化学转化溶液体系及其后处理液，并提出了其转化膜的制备方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于制备镁合金化学转化膜的锑酸盐溶液体系及使用方法，溶液体系在用于制备镁合金转化膜时可显著提高镁合金的耐腐蚀性能且安全环保。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种用于制备镁合金化学转化膜的锑酸盐溶液体系，所述溶液体系用于制备镁合金化学转化膜，所述溶液体系包含转化液，所述转化液包含氧化剂组合物，所述氧化剂组合物包含六羟基合锑酸盐和过氧化氢。

所述六羟基合锑酸盐可为六羟基合锑酸钾(化学式为K[Sb(OH)₆]，或者也称焦锑酸钾，化学式为K₂H₂Sb₂O₇·4H₂O)或六羟基合锑酸铵。

所述转化液中锑元素的摩尔含量为0.01–0.07mol/L。六羟基合锑酸盐的浓度过低时，转化效率较低，浓度过高超出一定范围时，将会过饱和难以完全溶解。

所述转化液中还包含水。