[发明专利]一种用于铝硅合金表面黑色磷化的磷化试剂和磷化方法

说明书

本发明提供了一种用于铝硅合金表面黑色磷化的磷化试剂和磷化方法，所述的磷化方法，包括一个对铝硅合金的表面进行脱脂的步骤；一个对脱脂后的铝硅合金的表面进行漂洗的步骤；一个对漂洗后的铝硅合金的表面进行磷化的步骤；对磷化后的铝硅合金先采用水进行第一次漂洗；一个对磷化后的铝硅合金的表面进行封闭漂洗的步骤；烘干后的铝硅合金的表面即可得到黑色的磷化膜。本发明提供的一种磷化试剂由氟化物、缓冲液、成膜剂、促进剂、光亮剂和水组成。本发明还提供了上述磷化试剂的制备方法。本发明的铝磷化液不含锰、锌、镍等重金属离子，在磷化过程中不会产生磷化渣，磷化膜质量较高，且后续处理方便。

技术领域

本发明属于化工领域，涉及一种合金的表面处理方法，具体来说是一种铝硅合金表面黑色磷化的磷化试剂和磷化方法。

背景技术

铝硅合金涂装前若未进行表面预处理，容易造成涂层脱落，从而造成2～5％的返工率。为了减少不合格率，增加涂层的结合力和储油能力，一般会进行金属表面预处理。

在相关技术中，常用的金属表面预处理的方法有锆化，硅烷偶联剂以及磷化等。这些处理各有各的优点，但是也都存在着一些弊端。

锆化处理可以常温使用，对后续涂装有很大的帮助，其存在的缺点包括锆化膜层过薄，膜层储油量较低，润滑度较差，作为最终保护涂层的效果较差，锆化膜呈现灰色，达不到客户一般需要的黑色；硅烷偶联剂作为绿色环保金属表面处理技术，近年来发展火热，但是其作为最终保护涂层也仍然有所欠缺，其价格较高且硅烷偶联剂种类繁多，不同种类的硅烷偶联剂理化性质差异很大，通用性较差，易失效，也达不到客户需要的黑色外观。因此磷化是较为常用的一种金属表面预处理技术。

磷化技术的目的是在金属表面形成一层多孔的磷化膜，进行储油，从而达到润滑的目的；形成的磷化膜可以起到防锈防腐的作用；提高后续涂层的结合力；可以达到客户所要求的黑色外观。

目前市售铝磷化药剂一般分为两种，锰系磷化和锌系磷化。工艺流程基本为：脱脂→水洗→酸洗出光→水洗→表面调整→磷化→漂洗→检测及后续处理。

a)锰系磷化

磷化液组成成分一般为：马日夫盐、硝酸锰、硝酸镍、氟硼酸盐、氟化物等。较为传统的锰系磷化体系使用较为普遍，但磷化液需加热至90℃左右使用，磷化渣多，维护麻烦，含有重金属离子，需要表面调整。

b)锌系磷化

磷化液组成成分一般为：氧化锌、硝酸、磷酸、硝酸镍、络合剂、氟化物等。可在较低温度下使用，但是锌系磷化液中含有重金属，且锌系磷化需要亚硝酸钠作为促进剂，磷化膜粗糙度Ra较大，维护复杂，同时会产生磷化渣。

目前针对相关技术中存在的含有锌、锰、镍等重金属，以及这些磷化液在使用时，普遍存在着残渣多、维护麻烦、环境污染严重、废液处理困难等问题，尚未提出良好的解决方案。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于铝硅合金表面黑色磷化的磷化试剂和磷化方法，解决现有技术中的铝合金磷化液中含有重金属离子、不环保并且对人体有害的技术问题；同时要解决磷化过程中出现残渣、影响产品使用的技术问题；本发明的磷化膜粗糙度Ra＜0.6μm，表面平整。

第一方面，本发明提供了一种铝硅合金表面黑色磷化的方法，包括如下的步骤：

1)一个对铝硅合金的表面进行脱脂的步骤；

2)一个对脱脂后的铝硅合金的表面进行漂洗的步骤；

3)一个对漂洗后的铝硅合金的表面进行磷化的步骤，磷化前先配制磷化试剂，然后在一个容器中加入自来水和磷化试剂，所述的自来水和磷化试剂的质量比为7：1～5，搅拌均匀后形成磷化液，加热至75～90℃，将漂洗后的铝硅合金工件放入磷化液中进行振动处理，振动磷化时间为3～10min；