一种高性能镁合金的钝化剂及其制备工艺与应用制造技术

本发明专利技术是关于一种高性能镁合金的钝化剂及其制备工艺与应用，该高性能镁合金的钝化剂由下列重量比例成分组成：无机物：10

【技术实现步骤摘要】
一种高性能镁合金的钝化剂及其制备工艺与应用


[0001]本专利技术涉及新材料合成和表面处理领域，尤其涉及一种高性能镁合金的钝化剂及其制备工艺与应用。

技术介绍

[0002]镁合金是以镁为基础加入其他元素组成的合金。其特点是：密度小、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和耐腐蚀性能好。目前使用最广的是镁铝合金，镁合金是一种普遍应用在LED及其他灯饰，汽车应用零部件及其他要求高质量、高强度和高韧性配件的理想材料。得益于中国汽车工业和3C等行业的转型升级及中国经济地位的显著提升，镁合金行业的市场环境被普遍看好。其中，汽车行业的轻量化，环保化需求，尤其是新能源汽车的发展，以及镁合金研发技术和回收利用技术的不断进步均在促使镁合金的广泛应用。与此同时，镁合金在医药化工和航空航天工业领域的应用也得到增长。全球镁合金市场为1000万吨，年均复合增长率(CAGR)为20％
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25％(其中包含了交通工具、3C、航空航天和医药化工领域镁合金的应用、)。此外，镁合金具有较高的抗振能力，在受冲击载荷时能吸收较大的能量，还有良好的吸热性能，因而是制造飞机轮毂的理想材料。镁合金在汽油、煤油和润滑油中很稳定，其适用于制造发动机齿轮机匣、油泵和油管，又因在旋转和往复运动中产生的惯性力较小而被用来制造摇臂、襟翼、舱门和舵面等活动零件。民用机和军用、尤其是轰炸机广泛使用镁合金制品。镁合金也用于导弹和卫星上的一些部件，如中国
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红旗
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地空导弹的仪表舱、尾舱和发动机支架等都使用了镁合金。中国稀土资源丰富，已于70年代研制出加钇镁合金，提高了室温强度，能在300℃下长期使用，已在航空航天工业中推广应用。其在加工过程及腐蚀和力学性能有许多特点：如散热快、质量轻、刚性好、抗冲击性强、耐磨、衰减性能好和易于回收，并具有一定的耐蚀性和尺寸稳定性；另外，其还有高的导热和导电性能、无磁性、屏蔽性好及无毒的特点。使其能广泛用于携带式的器械和汽车行业，并达到轻量化的目的。其能使化学转化膜利用多孔的结构在镀前的活化中表现出很好的吸附性，使其能改镀镍层的结合力与耐蚀性。而化学处理所获得的钝化转化膜能同时具备腐蚀保护和光学、电子学等综合性能，在化学转化处理的新发展中占有很重要的地位。
[0003]因镁合金已被广泛应用，对镁合金进行处理目前比较成熟的工艺是采用铬酸盐钝化技术。但由于铬酸盐具有毒性，其不但对环境有毒害和有污染，其还对人类的身体健康有毒害。同时，随着人们对环保的意识日渐增强，铬酸盐的钝化技术不符合安全生产和不符合环保的要求。
[0004]现市面上也出现了很多镁合金的钝化剂及其钝化工艺，其对美合金进行钝化的流程一般为：除油
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首次水洗
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活化
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二次水洗
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表调
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三次水洗
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钝化
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四次水洗
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封闭处理
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干燥，即现市面的镁合金的钝化工艺流程一般都需要采用酸性溶液进行活化处理及采用碱性溶液进行表调处理，导致其的钝化工序比较繁琐和复杂，造成其具有钝化时间长和制作成本高的问题，此外，镁合金经强酸活化处理和强碱表调处理后会导致其的钝化效果变差，从而降低了其的耐腐蚀性能和降低了其涂层的结合力，并且会造成镁合金的表面有轻微的色
差和有波纹的产生，这影响了镁合金的质量和外观。如公告号为“CN109385629A”、专利名称为“一种镁合金高耐蚀性钝化剂及其钝化工艺”的中国专利技术专利，该技术方案虽然实现了能提高其的耐蚀性，但其的钝化工艺中S3、S4就明确记载了必须要经过“酸性表调和碱性表调”这二道工序。又如公告号为“CN110565148A”、专利名称为“一种镁合金黑色微弧氧化膜纳米钝化剂其钝化的方法”的中国专利技术专利，其的成分虽然也公开含有硅烷偶联剂，但其的钝化方法也明确记载需要进行酸性表调和碱性表调这二道工序。又如公告号为“CN113289878A”、专利名称为“一种镁合金壳体表面涂装工艺”的中国专利技术专利，其的工艺当中也需要经过酸洗工序；由此可知，上述现有的镁合金钝化剂均无法实现能简化钝化工序，其仍无法克服钝化工序繁琐、钝化时间长和钝化成本高的问题。又如公告号为“CN101565828A”、专利名称为“一种有机无机复合镁合金无铬钝化处理液”的中国专利技术专利，其虽然满足了环保的要求，但其的成分与本申请完全不同，且由其的配方制作出来的镁合金无铬钝化处理液在金属表面生成的钝化膜的中性盐雾试验最高仅达到72小时，附着力最高仅达到1级，其的耐腐蚀性能和附着力性能还有待大大提高。此外，其还公开了是采用滚涂、浸涂等方法将钝化液涂覆于镁合金的表面，其的钝化方法与常规的镁合金的钝化工艺不同。同时，其还公开了生成的是无铬钝化膜，此复合钝化液是作用于镁合金表面后，其与常规的钝化液是作用于镁合金表面的设计理念不同。因此，本领域的研发人员迫切希望能研发一种环保、可简化钝化工序、可缩短钝化时间、可降低制作成本、可降低其的腐蚀率、可增强其的耐腐蚀性能、可提高涂层的结合力及可确保经钝化处理后的镁合金的外观不会出现色差和波纹现象的镁合金钝化剂。

技术实现思路

[0005]本专利技术要解决的技术问题是提供一种高性能镁合金的钝化剂及其制备工艺与应用，其不但有效地解决了现有的钝化技术不环保、对环境有污染及对人体的健康有危害的问题，其还解决了现市面上的钝化剂具有钝化流程工序繁琐、钝化时间长、制作成本高、腐蚀率高、耐腐蚀性能等级低、涂层的结合力差及经钝化处理后的镁合金的外观容易出现色差和容易产生波纹的问题。本专利技术是通过以下技术方案来实现的：
[0006]一种高性能镁合金的钝化剂，由下列重量比例成分组成：
[0007]无机物：10
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25％；
[0008]钡盐：5
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10％；
[0009]膜层调整剂：2
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6％；
[0010]缓蚀剂：1
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6％；
[0011]有机成膜树脂：1
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10％；
[0012]硅烷偶联剂：1
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10％；
[0013]余量为去离子水。
[0014]作为优选，所述无机物包括硫酸钴、磷酸、氟锆酸、硝酸镍、氟化氢铵、磷酸二氢铵和钼酸铵等中的一种或二种以上之混合。
[0015]其中，所述无机物用于参与形成磷化膜、无机盐的钝化膜及钝化后的封孔。
[0016]其中，当所述无机物包括硫酸钴、磷酸、氟锆酸、硝酸镍、氟化氢铵、磷酸二氢铵与钼酸铵等多种之混合时，所包含的成分等量，但不以此为局限。
[0017]作为优选，所述钡盐包括硫酸钡、硝酸钡、氯化钡、碳酸钡和乙酸钡等中的一种或二种以上之混合。
[0018]其中，当所述钡盐包括硫酸钡、硝酸钡、氯化钡、碳酸钡和乙酸钡等多种之混合时，所包含的成分等量，但不以此为局限。
[0019]作为优选，所述膜层调整剂包括磷酸锰、磷酸钛和磷酸锆等中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高性能镁合金的钝化剂，其特征在于：由下列重量比例成分组成：无机物：10
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25％；钡盐：5
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10％；膜层调整剂：2
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6％；缓蚀剂：1
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6％；有机成膜树脂：1
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10％；硅烷偶联剂：1
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10％；余量为去离子水。2.根据权利要求1所述的一种高性能镁合金的钝化剂，其特征在于：所述无机物包括硫酸钴、磷酸、氟锆酸、硝酸镍、氟化氢铵、磷酸二氢铵和钼酸铵中的一种或二种以上之混合。3.根据权利要求1所述的一种高性能镁合金的钝化剂，其特征在于：所述钡盐包括硫酸钡、硝酸钡、氯化钡、碳酸钡和乙酸钡中的一种或二种以上...

【专利技术属性】
技术研发人员：粟飞，
申请(专利权)人：东莞市精诚环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：