[发明专利]一种镁合金表面无铬钝化剂及其应用

说明书

本发明公开了一种镁合金表面无铬钝化剂，包括以下组分：磷酸16～20g/L，钙盐3～5g/L，磷酸盐0.5～2g/L，硫尿0.05～0.2份，硅酸盐1～2g/L，偏钒酸盐0.1～2g/L，余量为去离子水。所述镁合金表面无铬钝化剂还包括0.1～1g/L的十二甲基苯磺酸钠。本发明的还公开了上述镁合金表面无铬钝化剂的应用。本发明不含污染环境的重金属铬，从根本上解决了含铬钝化工艺对环境的污染问题，有利于环保；本发明处理过后的镁合金表面具有高耐腐蚀性和良好的结合力，其中，中性盐雾实验的腐蚀区域在5％以下可以达到72小时及以上，涂装结合力可以达到5B级。

技术领域

本发明涉及表面处理领域，特别涉及一种镁合金表面无铬钝化剂及其应用。

背景技术

镁元素在地球上的分布极其广泛，而且储量巨大，镁合金具有很多特性，主要有着质量轻，电磁屏蔽性好；比强度和比刚度均优于钢铁及铝合金，稍逊于最好的纤维增强塑料；加工性能极佳，且成本低廉；吸收震动性能优秀，高导热性，优于铝合金；无毒、可回收性能高，符合可持续发展和环保的要求等众多优点，因此镁合金广泛应用于各行各业中。

]镁合金具有很多优异的性能，但耐腐蚀性能却成为其诸多性能中的一个短板，限制了其广泛应用。镁合金的腐蚀主要发生在其与介质环境接触的表面上，腐蚀速度主要由合金的表面和介质所决定，因此，镁合金的腐蚀防护技术一般都是围绕着介质环境与合金界面进行的。镁合金的表面防护处理对于其能得到广泛工业化应用和延长使用寿命具有重要的意义。同时，表面处理又是提高镁合金耐蚀性诸多方法中成本低廉、操作简单又行之有效的手段。目前镁合金腐蚀防护处理中应用最简单有效的是金属表面钝化处理技术，铬酸盐钝化是一种优秀的防腐蚀处理技术。

防腐措施中的化学转化处理存在着环境污染问题，防腐处理剂中大多含有铬或者有色金属元素，对环境和人体都有着不同程度的危害。鉴于环境保护压力，各国研究者都在努力的开发更加有效、环保的镁合金表面处理技术。已有专利显示，工业应用中无铬转化膜体系多为锆酸盐系、钼酸盐系、稀土系等体系方向，但目前其均没有获得令人满意的研究结果，各方向产品对金属防腐保护性能以及涂层的附着力性能还均无法与铬酸盐钝化膜相媲美。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺点与不足，本发明的目的在于提供一种镁合金表面无铬钝化剂，不但能够解决传统无铬钝化造成的大量废水污染问题，而且同时能够提高金属的防腐蚀的保护性以及解决涂层附着力不能达到铬化产品的问题。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种镁合金表面无铬钝化剂，包括以下组分：

磷酸16～20g/L，钙盐3～5g/L，磷酸盐0.5～2g/L，硫尿0.05～0.2份，硅酸盐1～2g/L，偏钒酸盐0.1～2g/L，余量为去离子水。

所述的镁合金表面无铬钝化剂，还包括0.1～1g/L的十二甲基苯磺酸钠。

所述的磷酸为85％的磷酸溶液。

所述的钙盐为氧化钙，碳酸钙，磷酸二氢钙中的一种以上。

所述的硝酸盐为硝酸钠或亚硝酸钠。

所述的磷酸盐为磷酸锰，硫酸锰，磷酸二氢锰中的一种以上；所述的硅酸盐为硅酸钠。

所述的偏钒酸盐为偏钒酸钠和偏钒酸中的至少一种。

所述偏钒酸钠和偏钒酸铵的质量比为1:1～3.。

所述的镁合金无铬钝化剂的应用，用于镁合金的表面钝化，具体步骤为：

(1)将磷酸加入去离子水中，充分混合后，缓慢加入钙盐，边加入边搅拌，使其全部溶解；

(2)依次加入磷酸盐、硫脲、硅酸盐、硝酸盐、十二烷基苯磺酸钠和偏钒酸盐，搅拌5min-10min；