鋁或鋁合金三價(jià)鉻化學(xué)轉(zhuǎn)化膜的制備方法
鋁及鋁合金的表面天然氧化膜為5mm左右，由于厚度較薄，容易磨損、擦傷，耐腐蝕性較差，如果暴露在室外、海邊等腐蝕性嚴(yán)重的環(huán)境中，表面會(huì)很快生成一層鋁銹。為了提高鋁及鋁合金表面氧化膜的抗腐蝕性，需要對(duì)鋁及鋁合金表面進(jìn)行人工處理，增加氧化膜的厚度。目前，應(yīng)用較廣的主要是化學(xué)轉(zhuǎn)化膜及陽(yáng)極氧化處理。化學(xué)轉(zhuǎn)化膜與陽(yáng)極氧化相比，具有操作簡(jiǎn)單，成本低，耗能少，成膜時(shí)間短，對(duì)基體材質(zhì)要求低，對(duì)鋁及鋁合金疲勞性能影響較小，適用于復(fù)雜零件如細(xì)長(zhǎng)管、點(diǎn)焊件及鉚接件等表面處理的多種優(yōu)點(diǎn)。
傳統(tǒng)上，采用六價(jià)鉻為主要成份對(duì)鋁及鋁合金表面進(jìn)行鉻化學(xué)轉(zhuǎn)化膜處理，但六價(jià)鉻具有很強(qiáng)的毒性，因此遭到各國(guó)環(huán)保法規(guī)，如歐盟的RoHS法規(guī)等的禁止或限制。為了取代六價(jià)鉻轉(zhuǎn)化膜，已有一些相關(guān)的研究，如鈰化學(xué)轉(zhuǎn)化膜(鋁合金上鈰氧化膜形成的電化學(xué)研究。材料保護(hù)，1995，28(3)：1～3)、無(wú)鉻化學(xué)轉(zhuǎn)化膜(鋁合金表面無(wú)鉻化學(xué)轉(zhuǎn)化膜的研究，材料保護(hù)，2005，34(6)：38～39)等，但鈰化學(xué)轉(zhuǎn)化膜不但耐腐蝕性能不好，且這種膜無(wú)色透明不便于識(shí)別，無(wú)鉻化學(xué)轉(zhuǎn)化膜的耐腐蝕性能仍然較差，只能耐35%的NaC1鹽水浸泡3天，這仍然達(dá)不到人們對(duì)鋁合金表面耐腐蝕性的要求。
由中南大學(xué)余會(huì)成;陳白珍;徐徽;楊喜云;石西昌發(fā)明設(shè)計(jì)的一種鋁或鋁合金三價(jià)鉻化學(xué)轉(zhuǎn)化膜的制備方法：將鋁或鋁合金工件在50～100g/L氫氧化鈉水溶液中活化1～2分鐘，活化反應(yīng)溫度為5～30℃;用去離子水清洗;將清洗后的工件放入可溶性三價(jià)鉻鹽及磷酸混合水溶液中鉻化6～10分鐘，三價(jià)鉻離子濃度為1～20g/L，磷酸濃度為1～25g/L，用稀氫氧化鈉或稀硫酸調(diào)整反應(yīng)體系pH值至1.6～4.0，鉻化溫度為10～60℃。本發(fā)明解決了現(xiàn)有技術(shù)中六價(jià)鉻毒性大的缺點(diǎn)，工藝過(guò)程和產(chǎn)物達(dá)到環(huán)保要求，所制得的三價(jià)鉻化學(xué)轉(zhuǎn)化膜與六價(jià)鉻化學(xué)轉(zhuǎn)化膜的品質(zhì)相同。
與現(xiàn)在的技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)和效果：
1、本發(fā)明以低毒的三價(jià)鉻化物為原料對(duì)鋁及鋁合金表面進(jìn)行化學(xué)轉(zhuǎn)化膜處理，解決了原以六價(jià)鉻為主要成分的鋁及鋁合金表面轉(zhuǎn)化膜工藝過(guò)程毒性大的缺點(diǎn)，工藝過(guò)程及產(chǎn)品符合環(huán)保要求，如符合歐盟環(huán)保法規(guī)的RoHS要求;
2、本發(fā)明的三價(jià)鉻化學(xué)轉(zhuǎn)化膜的防腐性能與六價(jià)鉻化學(xué)轉(zhuǎn)化膜的基本相同，膜呈淡綠色或綠色，在3.5%的NaCl鹽水中浸泡10天以上不生鋁銹;
3、本發(fā)明工藝簡(jiǎn)單易行，成膜時(shí)間短，成本低，對(duì)鋁及鋁合金疲勞性能影響小，對(duì)基體材質(zhì)要求低，不受基體材質(zhì)的影響。
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