用于镁合金铝合金复合件表面处理的表面处理液及方法技术

本发明专利技术公开了一种用于镁合金铝合金复合件表面处理的表面处理液及方法，表面处理液由无机酸、氟化物、缓蚀成膜剂和添加剂组成。本发明专利技术的表面处理液不会使复合件上铝合金、镁合金部分变黑、过腐蚀等，本发明专利技术公开的利用该表面处理液处理后的镁合金铝合金复合件和塑胶直接成型结合的方法，能够使镁合金、铝合金复合件不用通过遮蔽等方法在同一表面处理液中同时进行阳极氧化，从而在表面产生均匀的孔洞或粗糙面，促使镁合金、铝合金复合件和塑胶直接注塑成型并具有较好的结合强度，本方法简化了镁合金、铝合金复合件纳米注塑的操作步骤，降低成本，有效提高了生产效率和良品率。

【技术实现步骤摘要】
用于镁合金铝合金复合件表面处理的表面处理液及方法
本专利技术属于表面处理领域，特别涉及一种用于镁合金铝合金复合件表面处理的表面处理液及利用该表面处理液处理后的镁合金铝合金复合件和塑胶直接成型结合的方法。
技术介绍
在手机通讯设备、电子电器设备、汽车机械等领域，为达到减轻产品重量、增加结合强度、减少电磁屏蔽等目的，金属和树脂一体化成型技术得到了广泛的发展和充足的应用，目前已经涌现出很多专利涉及到各种材质的纳米注塑一体化成型技术，其主要目的均是通过对基材进行表面处理，在基材表面得到具有一定凹凸结构的粗糙面，再通过以注塑的方式将塑胶和基材直接结合，从而达到高强度无缝隙的结合，即目前市场上统称的“纳米成型技术”，日本的大成普拉斯株式会社申请了一系列各种金属材质和塑胶一体化成型的专利，然而多数产品均是单一金属进行纳米处理然后再进行注塑从而达到一体化成型的目的，而随着人们审美的改变以及电子产品的各种兼顾性能提升，各种复合材料被广泛运用。铝合金具有极好的切削加工性能和丰富的颜色外观一直被3C产品的结构件上占据了主导地位，铝合金表面容易加工成型，也涌现出各种铝合金表面粗糙面再进行纳米处理的专利，随着各方面兼顾性能要求的提升，市场面逐渐出现了各种材质的复合件，如为减少CNC加工成本而出现的铝型材边框和压铸铝复合件中板的复合件，如为增加抗跌落强度而出现的不锈钢边框和铝合金中板复合件，以及为减少CNC加工和减轻产品重量的铝合金边框和镁合金中板复合件等各种材质的复合件。铝合金边框镁合金中板的复合件既具有铝合金的加工切削性能和丰富的颜色外观还具有镁合金的轻薄性能被广泛运用于平板电脑、笔记本等电子产品上，镁合金的比重只有铝合金的三分之二，还具有金属的机械强度和良好导热散热性能。然而目前市场上较多的都是对单一材质进行纳米处理后在与塑胶一体化成型，涉及到对复合材料同时进行纳米处理，然后再纳米注塑且还兼顾防水防尘性能的技术，市场上还非常匮乏。授权公布号为CN105538596A的专利，通过在基材表面先化学沉积一层多孔铜层，再对多孔铜层进行钝化，从而达到对复合件表面进行粗糙化，然后再进行纳米注塑，本专利技术人之前申请的授权公布号为CN108608615A的专利，通过对基材表面电沉积一层微孔镍层，再吸附具有特殊结构的活性染料，再进行注塑达到提高结合强度、防水防尘的目的。虽然铝合金、镁合金复合件可通过上述方式在表面形成微孔层从而进行纳米注塑，但依然均存在操作繁琐、步骤较多等诸多不便。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种用于镁合金铝合金复合件表面处理的表面处理液及利用该表面处理液处理后的镁合金铝合金复合件和塑胶直接成型结合的方法，通过对铝合金阳极氧化液的改良，使镁合金、铝合金复合件能够同时在同一槽液内进行阳极氧化产生微孔，从而简化镁合金、铝合金复合件纳米注塑的操作步骤，降低成本。为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是：根据本申请的第一方面，本申请提供一种用于镁合金铝合金复合件表面处理的表面处理液，由如下质量体积浓度的水溶液组成：100g/l～200g/l的无机酸，10g/l～30g/L的氟化物，50g/l～100g/L的缓蚀成膜剂和1g/l～10g/L的添加剂。作为对本专利技术的进一步阐述：优选地，所述无机酸为磷酸。优选地，所述氟化物为氟硅酸、氟硼酸、氟锆酸、氟钛酸中的一种或多种。优选地，所述缓蚀成膜剂是由无机缓蚀成膜剂和有机缓蚀成膜剂按质量比1：5～5：1制成的1:5的水溶液。优选地，所述无机缓蚀成膜剂为钼酸盐或钨酸盐中的一种或两种的混合物，所述有机缓蚀成膜剂为植酸。优选地，所述添加剂为丙三醇或聚乙二醇中的一种或两种的混合物。根据本申请的第二方面，本申请提供一种利用所述用于镁合金铝合金复合件表面处理的表面处理液处理后的镁合金铝合金复合件和塑胶直接成型结合的方法，包括如下步骤：S1、将镁合金、铝合金复合件进行除油脱脂处理；S2、将经过除油脱脂处理的镁合金、铝合金复合件进行酸浸蚀活化；S3、将经过酸浸蚀活化处理的镁合金、铝合金复合件置于所述表面处理液中进行阳极氧化；S4、将经过阳极氧化处理的镁合金、铝合金复合件置于含有胺类的碱性溶液进行微蚀、吸附处理；S5、将经过微蚀、吸附处理过的镁合金、铝合金复合件置于注塑成型模具中，按塑胶最佳成型参数进行直接注塑成型。作为对本专利技术的进一步阐述：优选地，所述阳极氧化处理的温度为16℃～20℃，所述阳极氧化处理的电压为恒压15V～18V，所述阳极氧化处理的时间为8min～10min。优选地，所述镁合金复合件包括形变镁合金复合件和铸造镁合金复合件，所述铝合金复合件包括纯铝、铝型材复合件和压铸铝复合件。优选地，所述镁合金、铝合金复合件经表面处理液处理后，镁合金复合件表面为100nm～1000nm过渡的粗糙面，铝合金复合件表面含有直径为20nm～60nm的均匀孔洞。本专利技术的有益效果是：其一、表面处理液由无机酸，氟化物，缓蚀成膜剂和添加剂组成，无机酸选用磷酸，阻止镁合金过腐蚀变黑，同时防止铝合金表面氧化膜溶解速度远大于生成速度导致表面无氧化膜等问题的发生；其二、所述氟化物为氟硅酸、氟硼酸、氟锆酸、氟钛酸中的一种或多种，既保证镁合金表面生成具有保护作用的氟化镁转化膜，又保证铝合金表面氧化膜不被腐蚀；其三、所述无机缓蚀成膜剂为钼酸盐或钨酸盐中的一种或两种的混合物，钼酸盐和钨酸盐具有类似的性质，在酸性条件下，两者不仅仅是简单酸根形式存在，而是形成同聚或异聚的杂多酸，在电极表面形成不溶于水的多聚磷酸盐或多聚磷钼酸盐或磷钨酸盐，阻住了阳极腐蚀的继续发生，起到了缓蚀作用；其四、所述有机缓蚀成膜剂为植酸，比单独使用植酸或单独使用无机成膜缓蚀剂的效果还要好很多，使得经过表面处理液处理后的镁合金、铝合金复合件上的铝合金和塑胶能够完全达到正常铝合金和塑胶的结合强度和气密性能，而镁合金复合件能够完全处于钝化状态；其五、所述添加剂为丙三醇或聚乙二醇中的一种或两种的混合物，丙三醇、聚乙二醇均具有一定的润湿能力且又不会影响阳极氧化过程，添加剂的加入不仅有效降低了溶液的表面张力，能够均匀控制复合件表面上气泡的析出速度，有利于孔形貌的形成，添加剂的加入在一定程度还允许了阳极氧化时更宽的温度范围，可保证即使局部温度超过范围也不会导致氧化膜烧焦、脱落等。其六、本专利技术阳极氧化的温度及电压参照了常规阳极氧化的温度及电压，但氧化时间却远低于常规铝合金或镁合金阳极氧化；其七、为了更进一步增加结合强度，引入了不会破坏微孔或粗糙面且能增加结合强度的胺类碱性溶液微蚀和吸附这一步骤，本专利技术使用表面处理液能够使镁合金、铝合金复合件进行表面处理和塑胶直接结合成型，在本专利技术的表面处理液中，铝合金表面能够阳极氧化生成具有直径为20nm～60nm的均匀孔洞，镁合金表面不会产生腐蚀表黑，生成100nm～1000nm过渡的粗糙面，再通过胺类碱性物质进一步微蚀吸附来进一步提升结合强度，相对于之前必须通过电泳漆遮蔽镁合金然后再对铝合金进行表面处理的方法大大节约了使用成本，简化了需要使用电泳、脱漆等繁多步骤，大大提高了生产效率和良品率，简化了复合件纳米注塑的操作步骤，降低了成本。附图说明图1为本专利技术实施例1中对镁合金、铝合金复合件按表1所示的处理过程处理到本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于镁合金铝合金复合件表面处理的表面处理液，其特征在于：由如下质量体积浓度的水溶液组成：100g/l～200g/l的无机酸，10g/l～30g/L的氟化物，50g/l～100g/L的缓蚀成膜剂和1g/l～10g/L的添加剂。

【技术特征摘要】
1.一种用于镁合金铝合金复合件表面处理的表面处理液，其特征在于：由如下质量体积浓度的水溶液组成：100g/l～200g/l的无机酸，10g/l～30g/L的氟化物，50g/l～100g/L的缓蚀成膜剂和1g/l～10g/L的添加剂。2.根据权利要求1所述的用于镁合金铝合金复合件表面处理的表面处理液，其特征在于：所述无机酸为磷酸。3.根据权利要求1所述的用于镁合金铝合金复合件表面处理的表面处理液，其特征在于：所述氟化物为氟硅酸、氟硼酸、氟锆酸、氟钛酸中的一种或多种。4.根据权利要求1所述的用于镁合金铝合金复合件表面处理的表面处理液，其特征在于：所述缓蚀成膜剂是由无机缓蚀成膜剂和有机缓蚀成膜剂按质量比1：5～5：1制成的1:5的水溶液。5.根据权利要求4所述的用于镁合金铝合金复合件表面处理的表面处理液，其特征在于：所述无机缓蚀成膜剂为钼酸盐或钨酸盐中的一种或两种的混合物，所述有机缓蚀成膜剂为植酸。6.根据权利要求1所述的用于镁合金铝合金复合件表面处理的表面处理液，其特征在于：所述添加剂为丙三醇或聚乙二醇中的一种或两种的混合物。7.一种利用权利要求1至6任意一项所述的用于镁合金铝合金复合件表面处理的表面处理液处理后的镁合金铝合金复合件和塑胶直接成型结合的方法，其特征在于，包括如下步...

【专利技术属性】
技术研发人员：张兵，金磊，
申请(专利权)人：东莞市慧泽凌化工科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44