[发明专利]一种镁合金表面转化处理液及应用

说明书

本发明公开了一种镁合金表面转化处理液及应用，该转化液包括以下组分：钼酸盐、磷酸盐、高锰酸钾和成膜添加剂；其在镁合金表面转化膜制备工艺中应用，使镁合金表面形成了一层致密均匀的具有金属质感的有色转化膜。该制备工艺包含以下步骤：S1、前处理：将镁合金原料抛光处理，得镁合金A；S2、配制转化液：按配比加入钼酸盐、磷酸盐、高锰酸钾和成膜添加剂，搅拌均匀后陈化，得转化液；S3、转化：加热条件下，将镁合金A放入转化液中，经过一定时间的反应，得镁合金B；S4、干燥：将镁合金B干燥，即在镁合金表面形成转化膜。本发明实现了镁合金表面转化处理，转化处理成膜工艺温度低、时间合理，转化液稳定，转化后废液环保易处理。

技术领域

本发明涉及金属加工领域，具体涉及一种镁合金表面转化处理液及应用。

背景技术

镁合金拥有密度小、比性能好、导电导热性能良好以及减震性能好等优点，在航空、航天、汽车以及电器电子产品装备等领域具有良好的应用前景；但镁的化学性质十分活泼，金属表面易生成疏松的氧化膜，从而镁合金基体的耐腐蚀性较差，因此镁合金制品通过表面处理来获得耐腐蚀膜层提高其防腐蚀能力很有必要。

镁合金常用的表面处理防护方法有化学转化、阳极氧化、金属涂层以及激光处理等。化学转化膜技术是镁合金表面防腐蚀处理的有效方法。目前铬酸盐溶液处理是制备镁合金转化膜最为成熟的技术，然而六价铬具有毒性，已经被许多国家禁止使用。无铬化处理技术和机理的研究迫在眉睫，但是镁合金表面无铬钝化处理技术主要掌握在发达国家手中，制约着我国该行业的发展。

因此，有必要研究和开发一种新的镁合金表面处理液及转化处理工艺，提高我国国际市场竞争力。

发明内容

本发明要解决的第一个技术问题为：一种镁合金表面转化处理液，该转化液中不含铬。

本发明要解决的第二个技术问题为：上述镁合金表面转化处理液的应用。

为解决上述第一个技术问题，本发明提供的技术方案为：一种镁合金表面转化处理液，包含以下原料：钼酸盐、磷酸盐、高锰酸钾和成膜添加剂；其中，所述镁合金中镁的质量分数为85～95％；所述钼酸盐中钼酸根的物质的量与磷酸盐中磷酸根的物质的量之比为1～3:1。

根据本发明的一些实施方式，所述成膜添加剂为柠檬酸和酒石酸中的至少一种。

柠檬酸和酒石酸为有机配体，和溶液中的无机金属离子形成络合物，提高了成膜速率，并使膜层有色。

根据本发明的一些实施方式，所述钼酸盐中钼酸根的物质的量浓度为0.127～0.41mol/L。

根据本发明的一些实施方式，所述磷酸盐中磷酸根的物质的量浓度为0.125～0.21mol/L。

根据本发明的一些实施方式，所述高锰酸钾的质量浓度为2～5g/L。

根据本发明的一些实施方式，所述成膜添加剂的质量浓度为0.5～4g/L。

根据本发明的一些实施方式，所述钼酸盐为钼酸铵、钼酸钾和钼酸钠中的至少一种。

根据本发明的一些实施方式，所述磷酸盐为磷酸二氢钠、磷酸二氢钾和磷酸二氢铵中的至少一种。

根据本发明实施方式的镁合金表面转化处理液，至少具有以下有益效果：本发明的转化液适用性强、操作简单、成本低：该转化液配方简单、适用性强、操作方便，成膜温度不高，成膜时间与工厂中使用的铬酸盐处理接近，容易实现替代，减少工厂设备投入，成本低。

为解决上述第二个技术问题，本发明提供的技术方案为：上述转化液在镁合金表面转化膜的制备工艺中的应用。

根据本发明的一些实施方式，上述应用，包括以下步骤：

S1、前处理：将镁合金原料抛光处理，得镁合金A；