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一种镁合金无铬无氟磷化溶液及磷化方法

   日期:2018-10-23     来源:中国涂装网    浏览:3569    评论:0    
核心提示: 镁合金被誉为“21世纪最具发展潜力和前途的绿色工程材料”,其密度小(1.8g/cm3左右),比强度高,弹性模量大,消震性

镁合金被誉为“21世纪最具发展潜力和前途的绿色工程材料”,其密度小(1.8g/cm3左右),比强度高,弹性模量大,消震性好,承受冲击载荷能力比铝合金大,在航空领域、电子通讯领域、汽车领域等的应用越来越广泛。但是由于镁的化学性质活泼,电极电位很低(-2.34KV),致使镁合金的耐蚀性差,严重阻碍了它的推广和应用。提高镁合金的耐蚀性,可以从控制合金杂质的含量、开发新的耐蚀合金、表面改性及表面涂层等方法入手,而对于大规模工业生产,采用耐蚀保护膜和涂装防护处理,是最为经济易行的方法。

目前,制备镁合金耐蚀保护膜常采用铬酸盐处理,如著名的DOW7工艺采用铬酸钠和氟化镁,制备了具有一定耐蚀性的防护膜。但是这种工艺生成的六价铬毒性大,严重危险环境和人类的健康。

而在无铬磷化工中,存在的主要问题有:磷化处理技术中含有大量的镍、铅、亚硝酸盐、氟等重金属及致癌物质,已经不符合国家对涂装行业的环保要求;磷化配方中成分较多(4种以上),影响因素复杂,与铬酸盐处理相比,膜层的耐蚀性较差,不含氟化物的耐蚀性更差。公开号为CN101096761A的中国专利提到了镁合金表面磷化溶液配方,含有锰、锌、氟等物质,用的是高锰酸钾和磷酸二氢锌,但是含氟化物耐蚀性也不高;公开号为CN1598055A的中国专利提到了镁合金磷化溶液配方,其中含有腐蚀抑制剂氟化钠,氟化物的存在容易产生有害物质污染环境。文献“AZ31镁合金磷化工艺研究”(高焕方等,表面技术,2008,37(4):37-39)在镁合金AZ31表面制备了耐蚀膜层,但磷化配方中除了含有镍、氟、亚硝酸盐物质外,成分较多(9种成分),而且膜层的耐蚀性较铬酸盐处理差。

针对以上问题,山东省科学院新材料研究所崔学军,王修春,卢俊峰等研究了一种镁合金无铬无氟磷化溶液及磷化方法,所述的镁合金无铬无氟磷化溶液每升中含有磷酸二氢盐1~50克、硝酸盐0~30克、添加剂0.1~5克;将经过处理的镁合金工件浸渍静置于用磷酸和氨水调制pH值为2.0~5.0的上述磷化溶液中30~100℃下进行磷化处理1~60分钟即得磷化膜。采用本发明的磷化溶液及工艺对镁合金进行磷化处理,在镁合金表面可获得耐蚀性能好、细致均匀的磷酸盐转化膜,而且该磷化膜能有效提高后续涂装涂层的附着力和防护性能。本发明镁合金表面磷化溶液成分少,配制简单;该磷化溶液的磷化方法易于控制,工艺稳定,成本低,沉渣较少。

 
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