專利名稱：用于鎂合金表面處理的多元絡合堿刻蝕液的制備方法
技術領域：
本發明涉及一種用于鎂合金表面處理的多元絡合堿刻蝕液的制備方法，屬金屬表面處理 工藝技術領域。
背景技術：
鎂合金具有密度小，比強度、比剛度高，彈性模量低，防電磁屏蔽性，高散熱性，阻尼性能好, 成型性好，以及在受到沖擊或摩擦時表面不產生火花等特性，因此，被廣泛用于交通工具、電子 產業、武器裝備、航空航天等領域。然而由于鎂合金的高活性，鎂合金制造的部件在通常使 用條件下極易腐蝕而失效，因此，在鎂合金使用前采用化學鍍或電鍍方法在其表面形成金屬 防護層是一種行之有效的提高鎂合金表面耐蝕性能的方法之一。
鎂合金化學鍍和電鍍成功與否關鍵在于對鎂合金的前處理工藝，而除去其表面氧化膜的 刻蝕工藝又是前處理工藝中的重點。目前對鎂合金刻蝕液主要有兩類，即酸性刻蝕液與堿性 刻蝕液。酸性刻蝕是利用氫離子與氧化層中的氧化物反應生成金屬鹽類溶解在刻蝕液中從而 使新鮮的金屬暴露出來。堿刻蝕液對鎂合金表面氧化層的作用主要是通過絡合劑與氧化層部 分溶解在水相的金屬離子絡合從而打破溶解平衡，促使氧化層的溶解。
堿性刻蝕的與酸性刻蝕相比具有很多優點酸性刻蝕液中大多含有對環境和人體及其有 害的鉻酸、氫氟酸等物質；酸性刻蝕更容易造成鎂合金的電偶腐蝕，導致鎂合金過腐蝕；酸 性刻蝕通常在室溫下進行，刻蝕效果隨溫度變化較大；堿刻蝕殘留在表面的腐蝕產物通常比 較少；條件控制得當，堿刻蝕第二相和基體相腐蝕速度較為一致。
但是，傳統的堿刻蝕液所用的絡合劑為焦磷酸鈉，由于絡合劑單一，與鎂合金中一些金 屬元素的絡合能力有限，刻蝕過程中容易形成難溶化合物附著在鎂合金表面，影響鍍層的結 合力。因此，有必要開發一種新的堿性刻蝕液，即具有傳統堿性刻蝕液的優點，又能克服傳 統堿性刻蝕液的不足。
發明內容
本發明的目的在于提供一種用于鎂合金表面處理的堿性刻蝕液，它能有效去除鎂合金表 面的氧化膜和銹蝕物，且對環境影響較小，無公害問題發生。
本發明一種用于鎂合金表面處理的多元絡合堿刻蝕液的制備方法，其特征在于具有以下 的過程和步驟
a.設定多元絡合堿刻蝕液的配方
采用的溶劑為純水，用量為l升；每l升純水中加入一定量的以下各物質，各物質組分及其質量為:
主絡合劑乙二胺四乙酸二鈉或乙二胺四乙酸四鈉 3Q 50g，
主絡合劑檸檬酸鈉
70 100g，
輔助絡合劑焦磷酸鈉
10 20g，
輔助絡合劑氨三乙酸
20 30g，
緩沖劑碳酸鈉
50 60g，
緩蝕劑六亞甲基四胺
0. 1 1. Og;
上述來的溶液用20%NaOH溶液進行pH值的調節，pH值控制在9 11;
b.將需表面處理的鎂合金工件經打磨或噴砂，去除外層較厚的氧化和鈍化膜，再經除油 處理后，將鎂合金工件放入上述配制好的絡合堿刻蝕液中浸泡150 360秒鐘，處理時刻蝕液 的溫度為50 7(TC;處理完畢后經超聲波純水清洗一次，再經純水清洗1 2次，最終獲得 亮白色的鎂合金表面。
本發明方法制得的多元絡合堿刻蝕液與現有傳統使用的刻蝕液相比，具有如下的優點 相較于現有技術，本發明的鎂合金堿性刻蝕液可以替代酸性刻蝕液直接去除鎂合金表面 的氧化膜，且不含鉻化物，不含腐蝕性強、易揮發的酸，同時不含有對環境和人體影響較大 的氟化物；經處理后鎂合金表面基本沒有難溶性腐蝕產物的附著，而且可以在較短的時間內 去除樣品表面的氧化物；另外，該堿性刻蝕液使用于中溫環境，能耗較小。
具體實施例方式
現將本發明的具體實施例敘述于后。
實施例i:將經過打磨(或噴砂)除油后的鎂合金其放入5crc的包含堿性刻蝕液中浸泡
360秒即完成處理，以上各部分間用出純水清洗，取出來后經一次超聲波純水清洗以及一次
純水清洗后，該合金表面為亮白色。
此例中，溶劑純水l升中加入的物質及其質量如下
乙二胺四乙酸二鈉 50g，
貯檬酸鈉 100g，
焦磷酸鈉 20g，
氨三乙酸 20g，
碳酸鈉緩沖劑 50g，
緩蝕劑六亞甲基四胺 0. lg，
溶液pH 9 11。
4實施例二將經過打磨(或噴砂)除油后的鎂合金其放入6(TC的包含堿性刻蝕液中浸泡 240秒即完成處理，以上各部分間用出純水清洗，取出來后經一次超聲波純水清洗以及一次 純水清洗后，該合金表面為亮白色。
此例中，溶劑純水1升中加入的物質及其質量如下
乙二胺四乙酸二鈉 40g，
檸檬酸鈉 80g，
焦磷酸鈉 10g，
氨三乙酸 30g，
碳酸鈉緩沖劑 60g，
緩蝕劑六亞甲基四胺 0.5g，
溶液pH 9 11。
實施例三將經過打磨(或噴砂)除油后的鎂合金其放入7(TC的包含堿性刻蝕液中浸泡 180秒即完成處理，以上各部分間用出純水清洗，取出來后經一次超聲波純水清洗以及一次 純水清洗后，該合金表面為銀白色。
此例中，溶劑純水1升中加入的物質及其質量如下
乙二胺四乙酸四鈉 50g，
檸檬酸鈉 70g，
焦磷酸鈉 20g，
氨三乙酸 30g，
碳酸鈉緩沖劑 60g，
緩蝕劑六亞甲基四胺 lg，
溶液pH 9 11。
以上鎂合金堿性刻蝕液的工作溫度以及時間并不限于上述范圍內，因為它取決于鎂合金 的表面狀況。
上述各實施例所得的鎂合金表面，經電子顯微鏡(SEM)觀察，發現其表面非常平整，有 金屬光澤，且無腐蝕產物或其他雜質殘留存在，表面質量良好。
權利要求
1、一種用于鎂合金表面處理的多元絡合堿刻蝕液的制備方法，其特征在于具有以下的過程和步驟a.設定多元絡合堿刻蝕液的配方采用的溶劑為純水，用量為1升；每1升純水中加入一定量的以下各物質，各物質組分及其質量為主絡合劑乙二胺四乙酸二鈉或乙二胺四乙酸四鈉30～50g，主絡合劑檸檬酸鈉 70～100g，輔助絡合劑焦磷酸鈉10～20g，輔助絡合劑氨三乙酸20～30g，緩沖劑碳酸鈉 50～60g，緩蝕劑六亞甲基四胺0.1～1.0g；上述來的溶液用20％NaOH溶液進行pH值的調節，pH值控制在9～11；b.將需表面處理的鎂合金工件經打磨或噴砂，去除外層較厚的氧化和鈍化膜，再經除油處理后，將鎂合金工件放入上述配制好的絡合堿刻蝕液中浸泡150～360秒鐘，處理時刻蝕液的溫度為50～70℃；處理完畢后經超聲波純水清洗一次，再經純水清洗1～2次，最終獲得亮白色的鎂合金表面。
全文摘要
本發明涉及一種用于鎂合金表面處理的多元絡合堿刻蝕液的制備方法，屬金屬表面處理工藝技術領域。本發明的多元絡合堿刻蝕液的配方如下在溶劑純水1升中加有一定量的以下物質，其各物質的質量如下主絡合劑乙二胺四乙酸二鈉或乙二胺四乙酸四鈉30～50g，主絡合劑檸檬酸鈉70～100g，輔助絡合劑焦磷酸鈉10～20g，輔助絡合劑氨三乙酸20～30g，緩沖劑碳酸鈉50～60g，緩蝕劑六亞甲基四胺0.1～1.0g；上述配制好的溶液用20％NaOH溶液進行pH值的調節，pH值控制在9～11。本發明的鎂合金堿性刻蝕液不含鉻化合物、不含強酸和氟化物，對人體和環境無害，有利環保。經該刻蝕液處理后的鎂合金表面有銀白色金屬光澤，表面平整度較高，且沒有腐蝕產物或其他雜質附著表面，表面質量良好。
文檔編號C23F1/10GK101538717SQ200910047509
公開日2009年9月23日 申請日期2009年3月13日 優先權日2009年3月13日
發明者根 葉, 彭根生, 成旦紅, 曹鐵華, 段劍輝 申請人:上海大學