[发明专利]一种在AZ91D镁合金表面制备磷酸盐转化膜的方法

说明书

本发明公开了一种在AZ91D镁合金表面制备磷酸盐转化膜的方法，涉及AZ91D镁合金表面膜的制备领域，主要包括以下步骤：①基体预处理：将压铸AZ91D镁合金板打磨→水洗→碱洗除油→水洗→一步酸洗活化→水洗→转化成膜处理→水洗→干燥，②磷酸盐转化液的制备：H₃PO₄溶液、Mn(H₂PO₄)₂溶液和NH₄VO₃溶液混合均匀；③磷酸盐转化膜的制备：NaOH溶液将转化液的pH调到一定的值，将装有转化液的容器放在恒温水浴锅中加热，当温度达到一定值时，将经过预处理的基体悬挂在转化液中开始转化反应，处理一定时间后，取出基体，用自来水和蒸馏水冲洗后，烘干，制得磷酸盐转化膜。本发明所提供方法制备所得的磷酸盐转化膜，该转化膜均匀致密，微裂纹较少，能有效保护镁合金基体。

技术领域

本发明涉及AZ91D镁合金表面膜的制备领域，具体为一种在AZ91D镁合金表面制备磷酸盐转化膜的方法。

背景技术

镁合金因具有低密度、高比强度、良好的电磁屏蔽性能和减振性能、易于回收再利用等特点，被广泛应用于运输、电子、航空航天、生物医学和军事领域等。镁合金产品因环境友好特性，被认为是21世纪“绿色金属”材料。然而，镁具有低标准电极电位（-2.37 V）和高化学活性，其在不同的环境下容易被腐蚀，极大地限制了镁合金的开发和工业应用。

在镁合金中，磷酸盐转化膜作为铬酸盐的替代物，既降低了对环境的污染，又与铬酸盐转化膜的耐腐蚀性能相当。

为了改善镁合金的耐腐蚀性能，已经研发了各种方法来保护其表面，如化学转化处理、电镀、化学镀、有机涂层、阳极氧化、微弧氧化和气相沉积等。其中，化学转化方法由于加工设备简单、操作方便、成本低等优点，在表面防护处理中占有较大的比例。但是，镁合金的磷化工艺还不够成熟，膜层的防护效果也不是很好。钒酸盐由于同铬酸盐有着相似的自愈性，常被用作防腐蚀涂层的缓蚀剂，有利于提高形成膜层的质量。

虽然现有技术和一些论文中也有提出镁合金表面的磷酸盐转化膜，也有提出镁合金表面的磷酸盐转化膜的制备方法，但是制备方法有的比较复杂，过程不够简单，因此，在此基础上，有必要提供一种制备镁合金表面的磷酸盐转化膜较为简单的方法，同时也可以改善镁合金的耐蚀性，从而有效地保护基体。

发明内容

本发明为了解决AZ91D镁合金表面磷酸盐转化膜制备的问题，提供了一种在AZ91D镁合金表面制备磷酸盐转化膜的方法。

本发明是通过如下技术方案来实现的：一种在AZ91D镁合金表面制备磷酸盐转化膜的方法，包括以下步骤：

a. 基体预处理：将压铸AZ91D镁合金板切割成一定尺寸并打磨以去除表面缺陷，用工业酒精超声清洗，之后再用NaOH溶液和Na₃PO₄溶液碱洗去油，水洗，最后用H₃PO₄溶液、H₃BO₃溶液和NH₄HF₂溶液一步酸洗活化，水洗，即得制备磷酸盐转化膜的基体；

b. 磷酸盐转化液的制备：在容器中加入H₃PO₄溶液、Mn(H₂PO₄)₂溶液和NH₄VO₃溶液，混合均匀；

c. 磷酸盐转化膜的制备：先将水浴锅提前加水并加热到一定温度并保持恒温，然后在室温下用NaOH溶液将磷酸盐转化液的pH调到一定的值，然后，将装有磷酸盐转化液的容器放在恒温水浴锅中加热，当磷酸盐转化液的温度达到一定值时，将经过预处理的基体悬挂在磷酸盐转化液中开始转化反应，处理一定时间后，取出基体，用自来水和蒸馏水冲洗后，烘干，制得磷酸盐转化膜。