[发明专利]一种铝合金高性能三价铬杂化转化膜的制备方法及其成膜液

说明书

技术领域

本发明涉及铝合金表面处理，尤其是一种铝合金高性能三价铬杂化转化膜的制备方法及其成膜液。

背景技术

为提高铝和其他它金属如锌、钢铁的防腐蚀性能，传统方法是采用六价铬转化膜。然而，六价铬有毒，在电器及电子工业中，欧盟RoHS法规(Restriction of HazardousSubstances，《关于限制在电子电器设备中使用某些有害成分的指令》)禁止使用六价铬化合物。为满足环境友好工艺的需求，人们开发了各种无六价铬转化膜。最近的研究涉及到钛、钨、锡、锌及稀土盐等新型转化膜，由于它们没有颜色，生产可操作性差，实际应用价值不大。三价铬转化膜符合RoHS法规，又具有颜色，生产可操作性强，所以目前国内外对镀锌钢表面三价铬转化膜的工艺研究比较多。可是，众所周知，底材性能不同，处理工艺也不同，因此镀锌钢表面三价铬转化膜的工艺不能用于铝合金表面处理。目前有关三价铬铝合金转化膜的报道，如西安建筑科技大学的中国专利“铝合金表面常温快速成膜液及其使用方法”(申请号200710017506.3申请日2007-03-15)及欧洲专利“铝表面无六价铬转化膜的制备工艺及组成(EP 1571238A1)，还有发明人早期的中国专利“铝或铝合金三价铬化学转化膜的制备方法”(申请号200710034656.5申请日2007-03-30)及发明人早期的博士论文“6063铝合金三价铬转化膜的制备其及性能研究”。这些制备方法浓度高，成本高，污染大，其防腐蚀性能也有待提高。

发明内容

本发明要解决的技术问题就是提供了一种铝合金三价铬与磷钨酸盐及有机膦杂化转化膜的制备方法及其成膜液，改善了目前铝合金三价铬转化膜的防腐蚀性能。

为解决上述技术问题本发明采用以下技术方案：一种铝合金三价铬与钨酸盐及有机膦杂化转化膜的成膜液，该成膜液含有：

三价铬盐    以三价铬离子计1～6g/L

磷钨酸盐    以钨元素计1～10g/L

有机膦类    0.1～10g/L。

三价铬盐为硫酸铬，磷钨酸盐为，有机膦为氨基三甲叉膦酸、羟基乙叉二膦酸、乙二胺四甲叉膦酸。

该成膜液的pH值为0.8～4，温度为10～80℃。

使用上述成膜液的铝合金三价铬与磷钨酸盐及有机膦杂化转化膜的制备方法，该方法包括以下步骤：

<1>除油：将铝或铝合金工件表面的油脂去除，并用去离子水清洗干净；

<2>活化：将步骤<1>处理后的铝或铝合金工件在浓度为20～80g/L、温度为10～38℃的氢氧化钠水溶液中活化1～2分钟，并用去离子水清洗干净；

<3>铬化：将步骤<2>处理后的铝或铝合金工件在成膜液中铬化6～12分钟，并用去离子水清洗干净，再干燥即得三价铬与磷钨酸盐及有机膦杂化转化膜。

干燥温度为50～90℃。

本发明在铝合金三价铬转化膜成膜液中加入了无机缓蚀剂磷钨酸盐及有机缓蚀剂有机膦，使用该成膜液处理铝或铝合金工件，能够在铝合金表面形成三价铬与磷钨酸盐及有机膦杂化转化膜。与成分单一膜层的三价铬转化膜相比，采用本发明提高了铝合金的防腐蚀性能，可达到六价铬化学转化膜的防腐蚀效果(3.5％的NaCl盐水浸泡10天以上不生铝锈)，并且使用浓度低、成本低，转化膜为绿色，便于生产控制。另外，本发明未使用六铬价，工艺过程和产物都符合环保要求。

附图说明

图1是本发明铝合金三价铬与磷钨酸盐及有机膦杂化转化膜的制备方法工艺流程图。

具体实施方式

图1显示了本发明铝合金三价铬与磷钨酸盐及有机膦杂化转化膜的制备方法工艺流程，其中建立除油浴、活化浴、铬化浴以及清洗等步骤所用水均为去离子水。

实施例1 2024铝合金三价铬铬化

A.建450L除油浴：在建浴前请将容器彻底清洗干净，对于新的容器或新的生产线，先用10％硫酸溶液50L清洗，再用水清洗2次，每次清水100L，然后加入汉高的除油剂9KGRidoline212，再用去离子水稀释到450L，PH控制在7～8范围内，拌均匀。

B.建450L活化浴：在建浴前请将容器彻底清洗干净，对于新的容器或新的生产线，先用10％硫酸溶液清洗，然后再用水清洗干净，加入所需9KG的氢氧化钠，再用去离子水溶解并再用去离子水稀释到450L，搅拌均匀。温度保持在30℃。