铝合金钝化试剂及钝化工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种铝合金钝化试剂，包括过硫酸铵、络合剂、促进剂和PH调节剂,其中，所述过硫酸铵的含量为10‑20g/L，所述络合剂的含量为0.5‑1g/L，所述促进剂的含量为3‑6g/L。本发明专利技术提供的铝合金钝化试剂，钝化效果好、环保，对环境无污染。本发明专利技术还公开一种铝合金钝化工艺。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及金属材料的表面处理
，具体地说，涉及一种铝合金钝化试剂及钝化工艺。
技术介绍
铝合金因其比强度高、导热和导电性好、色泽美观、无磁性、塑性好、无低温脆性等优点，被广泛应用于航空航天、机械装备、家电、建筑等领域。其用量仅次于钢铁，是工业领域中用量第二的金属材料。但铝合金化学性质较为活泼，在大气环境中，其表面容易形成一层极薄的氧化膜(其厚度通常为几个纳米)，对基体具有一定的防护作用。但该自然氧化膜太薄，易于破损，在潮湿的大气中，特别在含有Cl﹣的环境中，非常容易发生腐蚀。自然条件下，铝及其合金的腐蚀通常为局部腐蚀，主要表现为：点腐蚀、电偶腐蚀、丝状腐蚀、层状腐蚀、缝隙腐蚀和晶间腐蚀。局部腐蚀隐蔽性强、难控制、破坏迅速，很容易造成灾难性事故，因此，为扩大铝合金应用范围，延长其使用寿命，铝及其合金在使用前要经过必要的表面处理。钝化处理是铝合金等金属材料常用的表面处理技术。铬酸盐钝化因其所获钝化膜耐蚀性优良、成本低廉、操作方便而得到广泛的应用。虽然铬酸盐处理技术已经很成熟，但是铬酸盐钝化处理液中含有对人体及环境有害的六价铬，科学研究发现，六价铬化合物在体内具有致癌作用。六价铬还会引起诸多的其他健康问题，如吸入某些较高浓度的六价铬化合物会引起流鼻涕、打喷嚏、瘙痒、鼻出血、溃疡和鼻中隔穿孔。短期大剂量的接触，在接触部位会产生不良后果，包括溃疡、鼻黏膜刺激和鼻中隔穿孔。摄入超大剂量的铬会导致肾脏和肝脏的损伤、恶心、胃肠道刺激、胃溃疡、痉挛甚至死亡。皮肤接触会造成溃疡或过敏反应（六价铬是最易导致过敏的金属之一，仅次于镍）。据实验研究表明，大剂量饲喂小鼠，六价铬会对小鼠的繁殖产生影响，造成每窝仔鼠的数量减少和胎鼠体重下降。由于对环境和人体健康造成严重伤害，欧盟、美国等国家已经对化学物质进行了严格限制，欧盟颁布的RoHS和WEEE法规明令禁止或限制涉及六价铬工艺的使用，铬酸盐工艺将逐步退出应用领域。鉴于上述原因，因此研究和开发一种无毒或者低毒的钝化液以替代铬酸盐钝化工艺已成该领域发展的必然趋势。
技术实现思路
本专利技术的一目的在于提供一种铝合金钝化试剂，钝化效果好，且对环境无污染。本专利技术公开的铝合金钝化试剂所采用的技术方案是：一种铝合金钝化试剂，包括过硫酸铵、络合剂、促进剂和PH调节剂,其中，所述过硫酸铵的含量为10-20g/L，所述络合剂的含量为0.5-1g/L，所述促进剂的含量为3-6g/L。作为优选方案，所述络合剂为苹果酸、柠檬酸和酒石酸中的一种或多种。作为优选方案，所述促进剂包括硫酸铵、硫酸铝、硫酸镁、氟锆酸钾和偏钒酸铵，所述硫酸铵的质量百分比为25-30%，所述硫酸铝的质量百分比1-2%，所述硫酸镁的质量百分比为4-5%，所述氟锆酸钾的质量百分比为40-45%，所述偏钒酸铵的质量百分比为20-25%。作为优选方案，所述PH调节剂为1:1氨水。本专利技术公开的铝合金钝化试剂的有益效果是：钝化效果好，且对环境无污染。本专利技术的另一目的在于提供一种铝合金钝化工艺。本专利技术公开的铝合金钝化工艺所采用的技术方案是:一种铝合金钝化工艺，包括以下步骤：S1采用温度为60-70℃的除油试剂对铝合金表面除油；S2水洗；S3使用60-70℃的微腐蚀试剂对铝合金表面进行微腐蚀，时间为30-60秒；S4水洗；S5洗白，将铝合金基材放入常温下的洗白试剂中浸泡1-3分钟；S6水洗；S7将经步骤S6水洗后的铝合金基材放入权利要求1-4任一项所述的铝合金钝化试剂中，在常温状态下浸泡1-3分钟；S8水洗；S9烘烤。作为优选方案，步骤S1中的除油试剂为碳酸钠、三聚磷酸钠、无水偏硅酸钠、十二烷基硫酸钠、硫脲和水的混合液，所述碳酸钠的质量百分比为0.1-0.3%，所述三聚磷酸钠的质量百分比为0.3-0.5%，所述无水偏硅酸钠的质量百分比为0.1-0.2%，所述十二烷基硫酸钠的质量百分比为0.6-0.8%，所述硫脲的质量百分比为0.1-0.2%。作为优选方案，步骤S3中的微腐蚀试剂为氢氧化钠、无水偏硅酸钠、葡萄糖酸钠、磷酸二氢钠和水的混合液，所述氢氧化钠的质量百分比为1.0-1.2%，所述无水偏硅酸钠的质量百分比为0.2-0.3%，所述葡萄糖酸钠的质量百分比为1.2-1.5%，所述磷酸二氢钠的质量百分比为0.1-0.3%。作为优选方案，步骤S5中的洗白试剂为过氧化氢、氟化氢铵、硝酸、柠檬酸和水的混合液，所述过氧化氢的质量百分比为10-12%，所述氟化氢铵的质量百分比为30-35%所述硝酸的浓度为65%，其质量百分比为0.05-0.1%，所述柠檬酸的质量百分比为0.1-0.3%。本专利技术公开的铝合金钝化工艺的有益效果是：工艺简单、钝化效果好，环保、对环境无污染。具体实施方式实施例一：铝合金钝化试剂的配制：取一定量的去离子水，加热至60℃，依次加入10g过硫酸铵、0.5g络合剂以及3g促进剂，充分搅拌溶解，加入适量的水以及1：1氨水，调节PH值至3-4，且溶液定容为1L，其中所述络合剂为苹果酸、柠檬酸和酒石酸中的一种或多种，所述促进剂包括硫酸铵、硫酸铝、硫酸镁、氟锆酸钾和偏钒酸铵，所述硫酸铵的质量百分比为25-30%，所述硫酸铝的质量百分比1-2%，所述硫酸镁的质量百分比为4-5%，所述氟锆酸钾的质量百分比为40-45%，所述偏钒酸铵的质量百分比为20-25%。实施例二：铝合金钝化试剂的配制：取一定量的去离子水，加热至60℃，依次加入15g过硫酸铵、1g络合剂以及3g促进剂，充分搅拌溶解，加入适量的水以及1：1氨水，调节PH值至3-4，且溶液定容为1L，其中所述络合剂为苹果酸、柠檬酸和酒石酸中的一种或多种，所述促进剂包括硫酸铵、硫酸铝、硫酸镁、氟锆酸钾和偏钒酸铵，所述硫酸铵的质量百分比为25-30%，所述硫酸铝的质量百分比1-2%，所述硫酸镁的质量百分比为4-5%，所述氟锆酸钾的质量百分比为40-45%，所述偏钒酸铵的质量百分比为20-25%。实施例三：铝合金钝化试剂的配制：取一定量的去离子水，加热至60℃，依次加入20g过硫酸铵、0.5g络合剂以及6g促进剂，充分搅拌溶解，加入适量的水以及1：1氨水，调节PH值至3-4，且溶液定容为1L，其中所述络合剂为苹果酸、柠檬酸和酒石酸中的一种或多种，所述促进剂包括硫酸铵、硫酸铝、硫酸镁、氟锆酸钾和偏钒酸铵，所述硫酸铵的质量百分比为25-30%，所述硫酸铝的质量百分比1-2%，所述硫酸镁的质量百分比为4-5%，所述氟锆酸钾的质量百分比为40-45%，所述偏钒酸铵的质量百分比为20-25%。实施例四：铝合金钝化试剂的配制：取一定量的去离子水，加热至60℃，依次加入20g过硫酸铵、1g络合剂以及6g促进剂，充分搅拌溶解，加入适量的水以及1：1氨水，调节PH值至3-4，且溶液定容为1L，其中所述络合剂为苹果酸、柠檬酸和酒石酸中的一种或多种，所述促进剂包括硫酸铵、硫酸铝、硫酸镁、氟锆酸钾和偏钒酸铵，所述硫酸铵的质量百分比为25-30%，所述硫酸铝的质量百分比1-2%，所述硫酸镁的质量百分比为4-5%，所述氟锆酸钾的质量百分比为40-45%，所述偏钒酸铵的质量百分比为20-25%。取一段6063铝合金，裁切成四段30mm*30mm*4mm的试样，并在试样一端打孔便于悬挂，将裁切好的铝合金试样进行打磨，采用不本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铝合金钝化试剂，其特征在于，包括过硫酸铵、络合剂、促进剂和PH调节剂，其中，所述过硫酸铵的含量为10‑20g/L，所述络合剂的含量为0.5‑1g/L，所述促进剂的含量为3‑6g/L，所述铝合金钝化试剂的PH值为3‑4。

【技术特征摘要】
1.一种铝合金钝化试剂，其特征在于，包括过硫酸铵、络合剂、促进剂和PH调节剂，其中，所述过硫酸铵的含量为10-20g/L，所述络合剂的含量为0.5-1g/L，所述促进剂的含量为3-6g/L，所述铝合金钝化试剂的PH值为3-4。2.如权利要求1所述的铝合金钝化试剂，其特征在于，所述络合剂为苹果酸、柠檬酸和酒石酸中的一种或多种。3.如权利要求1所述的铝合金钝化试剂，其特征在于，所述促进剂包括硫酸铵、硫酸铝、硫酸镁、氟锆酸钾和偏钒酸铵，所述硫酸铵的质量百分比为25-30%，所述硫酸铝的质量百分比1-2%，所述硫酸镁的质量百分比为4-5%，所述氟锆酸钾的质量百分比为40-45%，所述偏钒酸铵的质量百分比为20-25%。4.如权利要求1-3任一项所述的铝合金钝化试剂，其特征在于，所述PH调节剂为1:1氨水。5.一种铝合金钝化工艺，其特征在于，包括以下步骤：S1采用温度为60-70℃的除油试剂对铝合金表面除油；S2水洗；S3使用60-70℃的微腐蚀试剂对铝合金表面进行微腐蚀，时间为30-60秒；S4水洗；S5洗白，将铝合金基材放入常温下的洗白试剂中浸泡1-3分钟；S6水洗；S7将经步骤S6水洗后的铝合金基材放入权利要求1-4任一项所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张文涛，
申请(专利权)人：江美丽，
类型：发明
国别省市：江西;36