铝合金的无铬氧化处理溶液及其制备方法技术

本发明专利技术提出了一种铝合金的无铬氧化处理溶液及其制备方法，包括以下重量百分数的组分：杂酸盐15～20％、铝酸盐10～15％、氟化物0.1～3％、润湿剂0.05～5％、络合剂0.05～0.5％、无机酸0.1～0.2％及无机缓冲剂0.05～0.1％，余量为水；该溶液的pH值为3～4。制备方法：1)向反应釜中加入部分水，加入无机酸，搅拌混合均匀；2)再加入杂多酸盐搅拌溶解，然后再加入铝酸盐、氟化物、湿润剂和络合剂，搅拌均匀；3)最后加入无机缓冲剂及余下水，搅拌均匀即可。该溶液稳定性好、成本低耐腐蚀性强，而且不含铬等重金属离子和有毒金属离子。

【技术实现步骤摘要】
铝合金的无铬氧化处理溶液及其制备方法
本专利技术属于铝合金金属表面处理
，具体涉及一种铝合金的无铬氧化处理溶液及其制备方法。
技术介绍
铝合金由于质量轻、强度高、韧性高、导电和导热性好，易于加工等优异的物理化学性能，广泛应用于航空航天、交通运输、石油化工和机械电子等领域。为改善铝合金表面的耐腐蚀性能和耐磨性能，使用前需要经过表面处理。现有技术广泛采用阳极氧化或化学氧化的方法，对铝合金进行氧化处理，在其表面生成一层氧化膜，以达到防护和装饰的目的。化学氧化法是指在一定温度下，使铝合金表面与溶液发生化学反应，在其表面生成一层致密氧化膜的额过程。市场上常见的化学氧化工艺存在工艺要求高，操作复杂，氧化膜物理性能差缺点。目前，常用的化学溶液为铬酸盐液，而铬酸盐氧化工艺含有对人体及环境极为有害的六价铬，其对周边环境的污染等环保问题日益突出。CN103374717A公开了一种铝及铝合金的化学氧化处理溶液，由如下质量体积百分比的组分配制而成的pH值在4.0～6.0之间的水溶液：钼酸钠0.1～2％；磷酸盐0.05～2％；锰化合物0.01～0.3％；氟化物0.05～0.5％；铝酸盐0.1～2％；柠檬酸盐0.05～0.5％。该方案实质是用钼酸盐的强氧化性实现氧化。
技术实现思路
本专利技术提出一种铝合金的无铬氧化处理溶液，该溶液稳定性好、成本低耐腐蚀性强，而且不含铬等重金属离子和有毒金属离子。本专利技术的技术方案是这样实现的：一种铝合金的无铬氧化处理溶液，包括以下重量百分数的组分：杂酸盐15～20％、铝酸盐10～15％、氟化物0.1～3％、润湿剂0.05～5％、络合剂0.05～0.5％、无机酸0.1～0.2％及无机缓冲剂0.05～0.1％，余量为水；该溶液的pH值为3～4。优选地，所述杂多酸盐为磷钼酸盐、磷钨酸盐和磷钒酸盐中的一种或者多种。优选地，所述铝酸盐为铝酸钠、铝酸钾和铝酸铵中的一种或者多种。优选地，所述氟化物为氟化钠、氟化钾、氟化铵、氟硅酸钠、氟硅酸钾与氟硅酸铵中的一种或者多种。优选地，所述润湿剂为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、OP乳化剂中的一种或者多种。优选地，所述络合剂为柠檬酸、酒石酸、葡萄糖酸、单宁酸及其盐中的一种或者多种。优选地，所述无机酸为硝酸、盐酸、磷酸和硫酸中的种或者多种。选择这样的无机酸，它们不影响铝合金制件表层氧化膜质量。优选地，所述无机缓冲剂为磷酸氢钠—磷酸二氢钠或者硼酸缓冲剂。本专利技术的另一个目的是提供一种铝合金的无铬氧化处理溶液，包括以下步骤：1)向反应釜中加入部分水，转速调为600～800转/分，加入无机酸，搅拌混合均匀；2)再加入杂多酸盐搅拌溶解，然后再加入铝酸盐和氟化物，搅拌均匀，再加入湿润剂和络合剂，转速调为1000～1500转/分，搅拌均匀；3)最后加入无机缓冲剂及余下水，搅拌均匀即可。杂多酸盐氧化相比钼酸盐氧化，性能更加温和，工艺简单，好控制。本专利技术的有益效果：本专利技术的铝合金的无铬氧化处理溶液制备和使用工艺简单、稳定性好、成本低耐腐蚀性强，而且不含铬等重金属离子和有毒金属离子。具体实施方式实施例1一种铝合金的无铬氧化处理溶液，包括以下重量百分数的组分：20％磷钼酸钠、12％铝酸钠、2％氟硅酸钾、0.2％十二烷基苯磺酸钠、0.3％柠檬酸钠、1％盐酸、0.08％无机缓冲剂，其余为水，pH值为3.7。铝合金的无铬氧化处理溶液的制备方法，包括以下步骤：步骤一，将反应釜中加入计算量2/3的水，转速调为600转/分，加入盐酸，搅拌30min；步骤二，往上述溶液中加入磷钼酸钠，搅拌20min，完全溶解；步骤三，往步骤二的溶液中加入铝酸钠和氟硅酸钾，搅拌20min；步骤四，往上述溶液中加入十二烷基苯磺酸钠和柠檬酸钠，转速调为1000转/分，搅拌30min；步骤五，往步骤四的溶液中加入无机缓冲剂，搅拌均匀即可。实施例2一种铝合金的无铬氧化处理溶液，包括以下重量百分数的组分：15％磷钨酸钾、10％铝酸铵、1％氟硅酸钠、0.5％十二烷基硫酸钠、0.05％葡萄糖酸、0.8％磷酸、0.06％无机缓冲剂，其余为水，pH值为3.6。铝合金的无铬氧化处理溶液的制备方法，包括以下步骤：步骤一，将反应釜中加入计算量2/3的水，转速调为600转/分，加入磷酸，搅拌30min；步骤二，往上述溶液中加入磷钨酸钾，搅拌30min，完全溶解；步骤三，往步骤二的溶液中加入铝酸铵和氟硅酸钠，搅拌15min；步骤四，往上述溶液中加入十二烷基硫酸钠和葡萄糖酸，转速调为1500转/分，搅拌30min；步骤五，往步骤四的溶液中加入无机缓冲剂，搅拌均匀即可。实施例3一种铝合金的无铬氧化处理溶液，包括以下重量百分数的组分：18％磷钒酸钠、15％铝酸钾、1.2％氟化铵、0.3％OP乳化剂、1.5％硫酸、0.04％无机缓冲剂，其余为水，pH值为3.4。铝合金的无铬氧化处理溶液的制备方法与实施例2基本相同，不同之处在于各组分及含量。以上所述仅为本专利技术的较佳实施例而已，并不用以限制本专利技术，凡在本专利技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铝合金的无铬氧化处理溶液，其特征在于，包括以下重量百分数的组分：杂酸盐15～20％、铝酸盐10～15％、氟化物0.1～3％、润湿剂0.05～5％、络合剂0.05～0.5％、无机酸0.1～0.2％及无机缓冲剂0.05～0.1％，余量为水；该溶液的pH值为3～4。

【技术特征摘要】
1.一种铝合金的无铬氧化处理溶液，其特征在于，包括以下重量百分数的组分：杂酸盐15～20％、铝酸盐10～15％、氟化物0.1～3％、润湿剂0.05～5％、络合剂0.05～0.5％、无机酸0.1～0.2％及无机缓冲剂0.05～0.1％，余量为水；该溶液的pH值为3～4。2.根据权利要求1所述的铝合金的无铬氧化处理溶液，其特征在于，所述杂多酸盐为磷钼酸盐、磷钨酸盐和磷钒酸盐中的一种或者多种。3.根据权利要求1所述的铝合金的无铬氧化处理溶液，其特征在于，所述铝酸盐为铝酸钠、铝酸钾和铝酸铵中的一种或者多种。4.根据权利要求1所述的铝合金的无铬氧化处理溶液，其特征在于，所述氟化物为氟化钠、氟化钾、氟化铵、氟硅酸钠、氟硅酸钾与氟硅酸铵中的一种或者多种。5.根据权利要求1所述的铝合金的无铬氧化处理溶液，其特征在于，所述润湿剂为十二烷基苯磺酸钠、十...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨国凡，
申请(专利权)人：安徽启明表面技术有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34