專利名稱：鎂、鋁合金表面堿性活化工藝的溶液配方的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及的是一種金屬合金表面堿性活化溶液配方，特別是一種鎂、鋁合金表面堿性活化工藝的溶液配方，屬于金屬表面處理技術領域。
背景技術：
鎂、鋁合金等金屬在強酸性溶液中很容易腐蝕，因而選擇在堿性溶液中處理容易提高鎂、鋁合金活化的可行性。因為堿性溶液保證了鎂、鋁合金不受腐蝕，并能達到活化的目的。
堿性溶液活化的原理是利用堿性溶液中配合物離子和鎂合金表面的氧化物或其它化合物發(fā)生配合反應，生成可溶解的物質，而達到活化的目的，并在表面生成保護層的過程。由于鎂、鋁及其合金在強酸性溶液中容易引起電偶腐蝕，所以選擇在堿性溶液中活化處理。經(jīng)文獻檢索發(fā)現(xiàn)，Michael M.Avedesian主編的《Magnesium and Magnesium alloys》(Library of Congress.USA.1999)第155-157頁，(《鎂及鎂合金》(國會圖書館，美國))中用堿性溶液活化處理，雖然該配方具有溶液分散能力好，無污染的優(yōu)點，但是其不足之處在于活化處理溶液的成本較高，穩(wěn)定性不高，而導致活化處理效率不高；而且仍然有不溶物附著在處理后的表面，引起隨后電鍍處理的膜層結合強度不高的缺點。

發(fā)明內容
本發(fā)明針對背景技術的不足，提供一種鎂、鋁合金表面堿性活化工藝的溶液配方，該配方通過添加穩(wěn)定溶液酸堿性和使表面張力降低的添加劑，降低了磷酸鹽的分解速度，提高了溶液的使用壽命，加速了表面附著化合物剝離，提高了表面的活化速度，改善了隨后電鍍處理膜層與基體的結合強度。這樣降低了成本，提高了效率，且這種配方適合幾乎所有的鎂、鋁合金的活化處理工藝。
本發(fā)明是通過以下技術方案實現(xiàn)的，本發(fā)明堿性活化溶液配方包含的組分及其重量百分比為焦磷酸鹽20-40％，硼酸鹽30-40％，氟鹽10-20％，碳酸鹽5-15％，添加劑0.01-5％。
本發(fā)明最優(yōu)配方為磷酸鹽37％，硼酸鹽37％，氟鹽15％，碳酸鹽10.5％，添加劑0.05％。
所述的焦磷酸鹽包括焦磷酸鉀、焦磷酸鈉中的一種。
所述的硼酸鹽包括四硼酸鉀、四硼酸鈉中的一種。
所述的氟鹽包括氟化鈉、氟化鉀中的一種。
所述的碳酸鹽包括碳酸鉀、碳酸鈉中的一種。
所述的添加劑包含十二烷基硫酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉中的一種。
本發(fā)明是以焦磷酸鹽、硼酸鹽、氟鹽、碳酸鹽為主，至少含有一種選自十二烷基硫酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉添加劑的活化液中，在40-80℃下活化0.5-5min，能使金屬表面潔凈而且受到保護。該鍍液穩(wěn)定性好，很好地解決了鎂、鋁合金在酸性溶液活化后短時間的氧化問題，并能提高隨后處理膜層與基體的結合強度。
本發(fā)明鎂、鋁合金表面堿性活化液配制時，首先在兩個槽中各取1/3的30℃以上的蒸餾水，分別溶解計算量的焦磷酸鹽和四硼酸鹽；然后在有焦磷酸鹽的槽中加入計算量的碳酸鹽，等兩槽全部溶解之后，將有硼酸鹽的槽液在攪拌下倒入有焦磷酸鹽的槽液中，直至兩者完全混合均勻；最后加入計算量的添加劑，加水至計算體積，得到活化液。
在配制好的本發(fā)明活化液中，在溫度40-80℃工藝參數(shù)下活化處理0.5-3min可得到所需新鮮活化受到保護的鎂、鋁合金表面。
本發(fā)明采用堿性溶液，因而隨后電鍍處理所得膜層的結合強度高于中強酸性溶液活化的前處理所得到的電鍍膜層的結合強度，其通過本發(fā)明配方，很好的利用化學試劑的化學特性而且降低了成本，提高了效率，相對于中強酸性活化溶液操作工作條件更好。
具體實施例方式
結合本發(fā)明配方和工藝的內容提供以下實施例本發(fā)明用來鎂、鋁合金表面的活化溶液，其分散能力高于酸性溶液，而且活化成本低。
實施例1
在經(jīng)過前處理的AZ91鎂合金表面，采用氟化鈉14.99％，焦磷酸鉀40％g/L，碳酸鈉15％，四硼酸鈉30％，十二烷基硫酸鈉0.01％，配方配制的溶液，在70℃活化處理1min，可以得到新鮮活化的鎂合金表面。
實施例2在經(jīng)過前處理的LY12鋁合金表面，采用氟化鉀20％，焦磷酸鉀25％，碳酸鉀14.99％，四硼酸鈉40％，十二烷基苯磺酸鈉0.01％配方配制的溶液，在40℃活化處理3min，可以得到新鮮活化的鋁合金表面。
實施例3在經(jīng)過前處理的AM50表面，采用氟化鉀16％，焦磷酸鉀35％，碳酸鉀13％，四硼酸鈉35％，十二烷基苯磺酸鈉1％配方配制的溶液，在80℃活化處理0.5min，可以新鮮活化的鎂合金表面。
實施例4在經(jīng)過前處理的AZ31表面，采用氟化鈉15％，焦磷酸鈉37％，碳酸鈉10.5％，四硼酸鈉37％，十二烷基苯磺酸鈉0.05％配方配制的溶液，在70℃活化處理1min，可以新鮮活化的鎂合金表面。
權利要求
1.一種鎂、鋁合金表面堿性活化工藝的溶液配方，其特征在于，包含的組分及其重量百分比為焦磷酸鹽20-40％，硼酸鹽30-40％，氟鹽10-20％，碳酸鹽5-15％，添加劑0.01-5％。
2.根據(jù)權利要求1所述的鎂、鋁合金表面堿性活化工藝的溶液配方，其特征是，所述的焦磷酸鹽包括焦磷酸鉀、焦磷酸鈉中的一種。
3.根據(jù)權利要求1所述的鎂、鋁合金表面堿性活化工藝的溶液配方，其特征是，所述的硼酸鹽包括四硼酸鉀、四硼酸鈉中的一種。
4.根據(jù)權利要求1所述的鎂、鋁合金表面堿性活化工藝的溶液配方，其特征是，所述的氟鹽包括氟化鈉、氟化鉀中的一種。
5.根據(jù)權利要求1所述的鎂、鋁合金表面堿性活化工藝的溶液配方，其特征是，所述的碳酸鹽包括碳酸鉀、碳酸鈉中的一種。
6.根據(jù)權利要求1所述的鎂、鋁合金表面堿性活化工藝的溶液配方，其特征是，所述的添加劑包含十二烷基硫酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉中的一種。
7.根據(jù)權利要求1所述的鎂、鋁合金表面堿性活化工藝的溶液配方，其特征是，最優(yōu)配方為磷酸鹽37％，硼酸鹽37％，氟鹽15％，碳酸鹽10.5％，添加劑0.05％。
8.根據(jù)權利要求1所述的鎂、鋁合金表面堿性活化工藝的溶液配方，其特征是，在配制好的鎂、鋁合金表面堿性活化工藝的溶液中，在溫度40-80℃工藝參數(shù)下活化處理0.5-3min，得到所需新鮮活化的受到保護的鎂、鋁合金表面。
全文摘要
一種鎂、鋁合金表面堿性活化工藝的溶液配方，屬于金屬表面處理技術領域。本發(fā)明包含的組分及其重量百分比為焦磷酸鹽20－40％，硼酸鹽30－40％，氟鹽10－20％，碳酸鹽5－15％，添加劑0.01－5％。本發(fā)明采用堿性溶液，因而隨后電鍍處理所得膜層的結合強度高于中強酸性溶液活化的前處理所得到的電鍍膜層的結合強度，其通過本發(fā)明配方，很好的利用化學試劑的化學特性而且降低了成本，提高了效率，相對于中強酸性活化溶液操作工作條件更好。
文檔編號C23G1/22GK1556248SQ20031010987
公開日2004年12月22日 申請日期2003年12月30日 優(yōu)先權日2003年12月30日
發(fā)明者蔣永鋒, 翟春泉, 郭興伍, 丁文江 申請人:上海交通大學