專利名稱：：一種用于處理鎂合金表面的酸性溶液及處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明是關(guān)于一種用于處理鎂合金表面的酸性溶液及處理方法。
背景技術(shù)：
：常用的輕金屬素材有三種鈦、鋁、鎂，而鎂是其中最輕者。鎂的密度為1.78克/厘米3，為鋁的2/3，鈦的2/5。且鎂合金具有耐熱、減震、強(qiáng)度高、易于壓鑄成型、可直接回收等優(yōu)點(diǎn)。因為重量輕，鎂合金被廣泛應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域。最近幾年鎂合金也被大量用于制造筆記本電腦及一些電子產(chǎn)品的外殼。另外，鎂合金也是汽車輕量化最具吸引力的結(jié)構(gòu)材料之一。目前許多國家都在研制新型鎂合金壓鑄技術(shù)。在家用轎車上，如駕駛盤、座椅架、變速箱等部件上有著廣泛的應(yīng)用前景。但是，鎂是極活潑的金屬，標(biāo)準(zhǔn)電極電位為-2.36伏，在空氣中即與氧形成脆而疏松的氧化膜，因此鎂合金的耐腐蝕性很差，制約了鎂合金的使用。因此，鎂合金結(jié)構(gòu)材料在使用前要進(jìn)行適當(dāng)?shù)谋砻嫣幚?，以提高它的耐腐蝕性，這對發(fā)揮鎂及鎂合金的性能優(yōu)勢有著重要的意義。CN1837407A公開了一種鎂或其合金的表面處理方法，該方法包括先對工件表面進(jìn)行除油處理，然后，將鎂或其合金浸入處理液中并攪拌溶液，浸泡溫度為室溫，浸泡時伺為0.5-10分鐘，上述處理液由質(zhì)量百分比為0.5-10%的草酸、質(zhì)量百分比為0.5-15%的磷酸、質(zhì)量百分比為1-10%的氟化氫銨、質(zhì)量百分比為1-3%的緩蝕劑和質(zhì)量百分比為0.0005-0.001%的潤濕劑以及余量為去離子水組成。該鎂合金的表面處理方法包括先對鎂合金進(jìn)行預(yù)處理——除油處理，然后與酸性溶液接觸，進(jìn)行酸洗。該方法通過將鎂或其合金浸泡在上述酸處理液中以除去鎂或其合金表面的氧化膜、氧化皮及帶應(yīng)力的塑性變形表層皮。該方法所采用的酸處理液中含有具有毒性的化學(xué)藥品氟化氫銨，它水解后會產(chǎn)生H+和F—，這種酸處理液相當(dāng)于傳統(tǒng)的氟化氫處理液，對人體和環(huán)境有害。另外，該法所形成的氟化鎂膜薄層使鎂或其合金表面活化不足，在進(jìn)一步用化學(xué)轉(zhuǎn)化液處理時，形成的轉(zhuǎn)化膜不均勻，耐腐蝕性能不理想，且轉(zhuǎn)化膜的表面電阻高，轉(zhuǎn)化膜的表面電阻過高會限制鎂合金的應(yīng)用，如在轉(zhuǎn)化膜表面做電泳漆前，要求鎂合金的轉(zhuǎn)化膜具有強(qiáng)導(dǎo)電性，若轉(zhuǎn)化膜的表面電阻過高會影響鎂合金的導(dǎo)電性，且漆膜的結(jié)合力差。酸洗后還可以進(jìn)一步將鎂合金與化學(xué)轉(zhuǎn)化處理液接觸，使鎂合金與化學(xué)轉(zhuǎn)化處理液接觸是為了在鎂合金表面形成由氧化物或金屬鹽形成的鈍化膜，以起到對鎂合金表面的防腐蝕作用?，F(xiàn)有技術(shù)中通常采用鉻系元素溶液對鎂合金進(jìn)行化學(xué)轉(zhuǎn)化處理，以形成一層致密膜防止鎂合金被腐蝕。傳統(tǒng)的鉻酸鹽處理工藝雖然效果良好，但是其中含有六價鉻離子，毒性大，污染環(huán)境，且廢液處理的成本較高。同時，在用含有重金屬鹽的化學(xué)氧化液對鎂合金進(jìn)行化學(xué)氧化的場合，金屬進(jìn)行再循環(huán)利用時，重金屬元素會成為雜質(zhì)，影響合金的組成。因此，釆用無鉻化學(xué)轉(zhuǎn)化處理液對鎂合金進(jìn)行表面處理的方法越來越受到人們的重視。CN1386902A公開了一種用于鎂合金的化學(xué)轉(zhuǎn)化試劑、表面處理方法和鎂合金基質(zhì)，該方法采用的化學(xué)轉(zhuǎn)化試劑包括磷酸根離子和高錳酸根離子，并且其pH值為1.5-7。所述磷酸根離子的來源包括磷酸鹽，如，磷酸二氫鈉、磷酸氫二鈉、磷酸氫二銨、磷酸二氫鉀、磷酸氫二鉀和正磷酸，高錳酸根離子的來源包括高錳酸鉀、高錳酸鈉和高錳酸銨的水溶液。該處理方法包括將鎂合金基質(zhì)與上述化學(xué)轉(zhuǎn)化試劑接觸，該方法還可以包括在將鎂合金基質(zhì)與上述化學(xué)轉(zhuǎn)化試劑接觸之前，將所述鎂合金基質(zhì)預(yù)先進(jìn)行脫脂、酸浸和去酸洗泥處理；所述酸浸所用的酸至少包含選自硫酸、硝酸、磷酸和含氟化合物中的一種酸；優(yōu)選為氟硅酸和正磷酸混合水溶液或者硫酸或硝酸水溶液。該方法雖然可以在鎂合金基質(zhì)表面形成轉(zhuǎn)化膜，但是，該轉(zhuǎn)化膜的耐腐蝕性和漆膜結(jié)合力均較差，不如由鉻酸鹽法獲得的轉(zhuǎn)化膜，且轉(zhuǎn)化膜層不均勻，易出現(xiàn)金屬亮點(diǎn)。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有的鎂合金表面處理方法中采用的處理溶液對鎂合金表面的活化性能差、且具有毒性會危害人體健康和對環(huán)境造成污染的缺陷，提供一種用于處理鎂合金表面的酸性溶液及能夠使鎂合金表面得到充分活化的環(huán)保的鎂合金表面的處理方法。本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，用酸對鎂合金進(jìn)行清洗的效果的好壞，往往是后續(xù)處理工序成功與否的關(guān)鍵。對于壓鑄件，經(jīng)常使用含有鉻酸、氫氟酸、硝酸、磷酸、硫酸和氟硅酸中的一種或幾種酸的混合溶液進(jìn)行清洗，這些酸在清洗鎂合金氧化膜和變質(zhì)層的同時往往會腐蝕鎂合金深層基材，不能使鎂合金表面得到充分活化，且合金表面會殘留有灰膜，灰膜是酸腐蝕鎂合金氧化膜和變質(zhì)層時殘留在鎂合金基體上的黑色物質(zhì)，若不能清除干凈會影響后續(xù)化學(xué)處理工藝中形成的鈍化膜的附著力、耐腐蝕性以及漆膜結(jié)合力。且上述酸中還含有鉻、氰、氟、錳、硼等有害物質(zhì)，不但會危害人體健康，還會對環(huán)境造成污染。本發(fā)明提供了一種用于處理鎂合金表面的酸性溶液，該酸性溶液為含有酸、緩蝕劑和潤濕劑的水溶液，其中，所述酸為第一種酸，或者第一種酸與第二種酸的混合物，所述第一種酸選自檸檬酸、草酸、酒石酸、甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊二酸、苯甲酸、苯二甲酸、乳酸、甘醇酸、水合乙醛酸和氨基酸中的一種或幾種，所述第二種酸為鹽酸和/或硝酸。本發(fā)明提供了一種鎂合金表面的處理方法，該方法包括將鎂合金依次與脫脂液和酸性溶液接觸，所述酸性溶液為含有酸、緩蝕劑和潤濕劑的水溶液，其中，所述酸為第一種酸，或者第一種酸與第二種酸的混合物，所述第-種酸選自檸檬酸、草酸、酒石酸、甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊二酸、苯甲酸、苯二甲酸、乳酸、甘醇酸、水合乙醛酸和氨基酸中的一種或幾種，所述第二種酸為鹽酸和/或硝酸。采用本發(fā)明所述酸性溶液能夠?qū)㈡V合金表面的氧化膜、變質(zhì)層、腐蝕產(chǎn)物和金屬偏析徹底清除，不會在合金表面殘留灰膜，且不會腐蝕鎂合金深層基材，使鎂合金表面得到充分活化，更重要的是，該方法能夠為后續(xù)化學(xué)轉(zhuǎn)化處理工序提供一種潔凈的、高活性的均勻鎂合金表面，能夠保證在經(jīng)過化學(xué)轉(zhuǎn)化處理后鎂合金表面形成的轉(zhuǎn)化膜膜層致密，耐腐蝕性以及與漆膜的結(jié)合力良好。且膜層厚度均一，電阻低，電磁波屏蔽性能良好。此外，本發(fā)明的處理方法采用的處理液不含有鉻、氰、氟、錳、硼等有害物質(zhì)，因此不會危害人體健康，也不會對環(huán)境造成污染，是一種對環(huán)境友好的處理方法。具體實施例方式按照本發(fā)明提供的用于處理鎂合金表面的酸性溶液，所述第一種酸選自檸檬酸、草酸、酒石酸、甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊二酸、苯甲酸、苯二甲酸、乳酸、甘醇酸、水合乙醛酸和氨基酸中的一種或幾種；所述氨基酸可以是已有的任何氨基酸，通?？梢允浅Ｒ姷?0種基本氨基酸中的一種或幾種，如丙氨酸、精氨酸、天冬氨酸、半胱氨酸、谷氨酰胺、谷氨酸、甘氨酸、組氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、賴氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、脯氨酸、絲氨酸、蘇氨酸、色氨酸、酪氨酸和纈氨酸；優(yōu)選為水合乙醛酸、甲酸、乙酸、草酸和酒石酸中的一種或幾種；所述第二種酸為對鎂合金不活潑的酸，優(yōu)選為鹽酸和/或硝酸。在所述酸性溶液中，所述第二種酸與第一種酸的重量比為0-0.2:1，優(yōu)選為0.1-0.15:1。本發(fā)明所述酸性溶液中的酸不會與鎂合金中的Mg^生成沉淀物層，采用本發(fā)明所述的酸性溶液能夠?qū)㈡V合金表面的氧化膜、變質(zhì)層、腐蝕產(chǎn)物和金屬偏析徹底清除，不會在合金表面殘留灰膜，且不會腐蝕鎂合金深層基材，使鎂合金表面得到充分活化，更重要的是，該方法能夠為后續(xù)的化學(xué)轉(zhuǎn)化處理提供一種潔凈的、高活性的均勻鎂合金表面。本發(fā)明所述酸性溶液中的緩蝕劑可以是本領(lǐng)域常規(guī)的各種緩蝕劑，如油酸三乙醇胺、油酸二乙醇胺、三乙醇胺、六次甲基四胺、硫脲、苯并三氮唑、葡萄糖酸鈉、苯甲酸鈉、硅酸鈉、硝酸鈉、氯化烷基吡啶銨鹽、咪唑啉系化合物以及油酰肌氨酸鹽中的一種或幾種，優(yōu)選為六次甲基四胺和葡萄糖酸鈉的混合物。所述緩蝕劑可以在鎂合金表面和酸浸蝕液之間形成一層隔離物質(zhì)，從而阻止了鎂合金的不斷溶解，起到緩蝕作用，同時也可以防止因氫氣析出而產(chǎn)生的"氫脆"現(xiàn)象的發(fā)生。鎂合金表面發(fā)生"氫脆"現(xiàn)象時，其表面會出現(xiàn)很多小氣孔，嚴(yán)重影響鎂合金的清洗質(zhì)量，導(dǎo)致經(jīng)過后續(xù)化學(xué)轉(zhuǎn)化處理得到的轉(zhuǎn)化膜的附著力、耐腐蝕性和漆膜結(jié)合力等性能不佳。本發(fā)明所述的酸性溶液中的潤濕劑的種類為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知，如可以為非離子表面活性劑或磺酸鹽型陰離子表面活性劑中的一種或幾種，如OP乳化劑、吐溫乳化劑，如Tween80和脂肪醇聚氧乙烯醚中的一種或幾種，優(yōu)選為脂肪醇聚氧乙烯醚。所述潤濕劑能排斥鎂合金表面所吸附的氣體，有利于酸性溶液與鎂合金表面的接觸。按照本發(fā)明，所述酸性溶液中的酸、緩蝕劑和潤濕劑的重量比為1:0.1-0.8:0.01-0.08，優(yōu)選為l:0.15-0.5:0.01-0.05。本發(fā)明所述酸性溶液中還可以含有穩(wěn)定劑，所述穩(wěn)定劑.可以選自檸檬酸、羥基乙酸、乙二胺四乙酸及它們的鹽中的一種或幾種；其中，所述檸檬酸還可以作為穩(wěn)定劑與鎂離子絡(luò)合，上述穩(wěn)定劑均極易與鎂離子絡(luò)合，且所生成的絡(luò)合物不會在水溶液中形成沉淀，能顯著提高酸性溶液的使用壽命。所述穩(wěn)定劑與酸性溶液中酸的重量比為0.1-0.2:1，優(yōu)選為0.1-0.15:1。按照本發(fā)明提供的處理方法，與酸性溶液接觸的溫度可以是室溫至不高于所述酸性溶液中酸的沸點(diǎn)，為了保護(hù)工作環(huán)境且避免由于過度的侵蝕或過量的污物形成物而造成的損害，與酸性溶液接觸的溫度優(yōu)選為20-70°C，更優(yōu)選為25-65°C;與酸性溶液接觸的時間為10秒鐘-5分鐘，優(yōu)選為10秒鐘-2分鐘；所述酸性溶液的pH值通常為1-5。鎂合金時常被在澆鑄操作中用作脫模劑的乳化油嚴(yán)重污染，而且根據(jù)合金的澆鑄條件，在合金表面可以出現(xiàn)離析層。在此情況下，為了保證酸洗及隨后優(yōu)選包括的化學(xué)轉(zhuǎn)化處理的進(jìn)行，需要在將鎂合金與酸性溶液接觸前與脫脂液接觸。將鎂合金與脫脂液接觸，能夠?qū)㈡V合金表面的油脂和氧化物以及加工過程中滲入鎂合金的脫模劑和切削液去除，所述脫脂液為含有選自磷酸三鈉、碳酸鈉和硅酸鈉中的一種或幾種鈉鹽的水溶液。所述脫脂液中還可以含有表面活性劑，所述表面活性劑可以選自十二烷基苯磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉、烷基苯酚聚氧乙烯醚和含有烷基苯酚聚氧乙烯醚的表面活性劑，如OP-10中的一種或幾種。在每升脫脂液中，所述鈉鹽的含量為10-40克，優(yōu)選為15-30克；所述表面活性劑的含量為0-5克，優(yōu)選為0.5-3克。所述脫脂液的pH值為8-14，與所述脫脂液接觸的溫度可以為30-80°C，優(yōu)選為40-7(TC;與脫脂液接觸的時間可以為l-40分鐘，優(yōu)選為3-30分鐘。按照本發(fā)明的方法，在將所述鎂合金進(jìn)行脫脂和酸處理后，除去了鎂合金表面的氧化膜、變質(zhì)層、腐蝕產(chǎn)物和金屬偏析等從而對合金表面進(jìn)行了活化，優(yōu)選情況下，為了使鎂合金表面獲得具有極佳耐腐蝕性、高漆膜結(jié)合力和低表面電阻性能的轉(zhuǎn)化膜，該方法還包括該在將鎂合金依次與脫脂液和酸性溶液接觸后，與化學(xué)轉(zhuǎn)化處理液接觸，以促進(jìn)鎂合金表面氧化膜的生成，增加膜的致密性和光澤度。所述化學(xué)轉(zhuǎn)化處理液的種類、組成以及與化學(xué)轉(zhuǎn)化處理液接觸的方法和條件為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知，本發(fā)明優(yōu)選采用的化學(xué)轉(zhuǎn)化處理液為含有水溶性磷酸鹽、磷酸和成膜助劑的水溶液，所述水溶性磷酸鹽作為成膜劑能夠在鎂合金表面形成一層致密的轉(zhuǎn)化膜，所述水溶性磷酸鹽可以選自磷酸二氫鈣、磷酸二氫鈉、磷酸二氫鉀和磷酸二氫鎂中的一種或幾種；所述成膜助劑有助于磷酸二氫鹽在鎂合金表面的成膜，所述成膜助劑可以為偏釩酸鈉、偏釩酸銨、偏釩酸鉀、硝酸鎂和硝酸鈉中的一種或幾種。所述化學(xué)轉(zhuǎn)化處理液中含有的磷酸在提供氫離子的同時，還能夠提供磷酸根離子，有助于與成膜助劑作用而使形成的轉(zhuǎn)化膜細(xì)化、致密。所述化學(xué)轉(zhuǎn)化處理液中的水溶性磷酸鹽、磷酸和成膜助劑的重量比為5-50:1-17:1，優(yōu)選為5-20:1-10:1。在將鎂合金進(jìn)行化學(xué)轉(zhuǎn)化處理的過程中，優(yōu)選調(diào)節(jié)所述處理液的pH值為1-6，所述調(diào)節(jié)處理液pH值的方法可以采用常規(guī)的方法，如采用酸堿調(diào)節(jié)劑進(jìn)行調(diào)節(jié)，如，氫氧化鈉水溶液、氨水或磷酸水溶液等來進(jìn)行調(diào)節(jié)。在化學(xué)轉(zhuǎn)化處理過程中，與所述化學(xué)轉(zhuǎn)化處理液接觸的溫度為15-60°C，優(yōu)選為20-55。C;與化學(xué)轉(zhuǎn)化處理液接觸的時間為IO秒鐘-IO分鐘，優(yōu)選為30秒鐘-3分鐘。按照本發(fā)明，在將鎂合金與酸性溶液接觸進(jìn)行酸洗后，鎂合金表面還會多少殘存有少量酸性溶液以及偏析金屬間化合物殘膜和氧化物殘膜，為了使鎂合金表面更光滑潔凈，以及更有利于與化學(xué)轉(zhuǎn)化處理液接觸后形成更均勻、致密的轉(zhuǎn)化膜，更優(yōu)選情況下，該方法還包括，在將鎂合金依次與脫脂液和酸性溶液接觸后，在與化學(xué)轉(zhuǎn)化液接觸前，與堿性溶液接觸。在將鎂合金依次與脫脂液和酸性溶液接觸后，在與化學(xué)轉(zhuǎn)化液接觸前，與堿性溶液接觸，以除去鎂合金表面殘留的少量酸性溶液以及偏析金屬間化合物殘膜和氧化物殘膜，所述堿性溶液的種類、組成以及與堿性液接觸的方法和條件為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知，本發(fā)明優(yōu)選采用的堿性溶液為堿金屬化合物的水溶液，所述堿金屬的化合物可以選自氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、碳酸鉀、磷酸鈉、磷酸鉀、焦磷酸鈉、焦磷酸鉀、偏磷酸鈉和偏磷酸鉀中的一種或幾種。在與堿性溶液接觸的過程中，對所述堿性溶液的濃度沒有特別限制，優(yōu)選情況下，所述堿性溶液的pH值為8-14，與堿性溶液接觸的溫度為30-80°C，優(yōu)選為50-80°C;與堿性溶液接觸的時間為10秒鐘-5分鐘，優(yōu)選為1-3分鐘。按照本發(fā)明提供的方法，該方法還包括在每個處理工序之間的水洗工序，水洗的方法可以采用本領(lǐng)域所熟知的各種水洗方法，如人工水洗或者超聲波水洗。對所述每個處理工序之間的水洗次數(shù)和水洗條件沒有特別限制，只要將鎂合金表面的處理液充分去除洗凈即可。所述水洗的溫度優(yōu)選為10-60°C。優(yōu)選情況下，在所述脫脂處理后的水洗次數(shù)為1-3次；在所述酸處理后的水洗次數(shù)為2-4次；在所述堿性溶液處理后的水洗次數(shù)為2-4次；在所述化學(xué)轉(zhuǎn)化處理后進(jìn)行的水洗次數(shù)為1-3次。水洗工序所用的水為現(xiàn)有技術(shù)中的各種水，如市政自來水、去離子水、蒸餾水、純凈水或者它們的混合物。所述將鎂合金依次與各個處理工序中的處理液接觸的方法優(yōu)選為將鎂合金浸泡在處理液中，或者用處理液淋洗鎂合金，優(yōu)選還可以將鎂合金在超聲波中浸泡，以保證鎂合金與每個處理步驟所采用的處理液的充分接觸。所述對鎂合金表面進(jìn)行處理的方法還包括在最后的水洗處理后的干燥處理，所述干燥的方法可以采用本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的方法，如真空千燥、向然干燥和鼓風(fēng)干燥等。所述干燥的溫度為室溫至150°C，優(yōu)選為80-13(TC;千燥的時間為10-60分鐘，優(yōu)選為20-40分鐘。本發(fā)明提供的方法能夠?qū)θ我庑问降逆V合金進(jìn)行表面處理，在本發(fā)明的具體實施例中采用AZ91D壓鑄制品作為表面處理的樣品。下面將通過實施例來更詳細(xì)地描述本發(fā)明。實施例1該實施例說明本發(fā)明提供的鎂合金表面的處理方法。(1)脫脂處理將29克磷酸三鈉和1克表面活性劑十二烷基苯磺酸鈉溶解于1000克水中，攪拌均勻，得到脫脂液。在60。C下，將尺寸為80X50X2毫米的AZ91D(南京云海特種金屬有限公司)壓鑄鎂合金制品在上述磷酸三鈉脫脂液中超聲波浸泡IO分鐘，取出，降溫至室溫，再將鎂合金在去離子水中超聲波水洗2次，每次2分鐘，以充分將脫脂液清洗干凈。(2)酸處理將20毫升水合乙醛酸、3克六次甲基四胺、3克葡萄糖酸鈉和1克脂肪醇聚氧乙烯醚與1000克水混合均勻，得到pH值為2.5的酸性水溶液。在50。C下，將經(jīng)過步驟(1)處理后的鎂合金在上述酸性水溶液中浸泡1分半鐘，取出，降溫至室溫，再將鎂合金在去離子水中人工搖動水洗2次，每次3分鐘以充分將酸性溶液清洗干凈。將經(jīng)過上述步驟處理后的鎂合金在13(TC下干燥30分鐘，得到經(jīng)過表面處理后的鎂合金。實施例2該實施例說明本發(fā)明提供的鎂合金表面的處理方法按照實施例1的方法對鎂合金進(jìn)行脫脂處理和酸處理，不同的是，所述酸處理步驟中的酸性溶液為將20毫升水合乙醛酸、l克脂肪醇聚氧乙烯醚、4克擰檬酸、3克六次甲基四胺和3克葡萄糖酸鈉與1000克水混合得到的pH值為2.5的酸性水溶液。實施例3該實施例說明本發(fā)明提供的鎂合金表面的處理方法按照實施例1的方法對鎂合金進(jìn)行脫脂處理和酸處理，不同的是，所述酸處理步驟中的酸性溶液為將20毫升水合乙醛酸、2毫升硝酸、l克脂肪醇聚氧乙烯醚、3克六次甲基四胺、3克葡萄糖酸鈉與1000克水混合得到的pH值為1.5的酸性水溶液。實施例4該實施例說明本發(fā)明提供的鎂合金表面的處理方法按照實施例1的方法對鎂合金進(jìn)行脫脂處理和酸處理，不同的是，所述酸處理步驟中的酸性溶液為將20毫升水合乙醛酸、2毫升硝酸、l克脂肪醇聚氧乙烯醚、4克乙二胺四乙酸、3克六次甲基四胺、3克葡萄糖酸鈉與IOOO克水混合得到的pH值為1.5的酸性水溶液。實施例5該實施例說明本發(fā)明提供的鎂合金表面的處理方法按照實施例1的方法對鎂合金進(jìn)行脫脂處理和酸處理，不同的是，在酸處理后，將鎂合金繼續(xù)與化學(xué)轉(zhuǎn)化處理液接觸。所述化學(xué)轉(zhuǎn)化處理液為將20克磷酸二氫鈣、6克磷酸、1克偏礬酸鈉溶解于1000克水中，混合攪拌均勻，得到pH值為2.5的化學(xué)轉(zhuǎn)化處理液。在45'C下，將經(jīng)過酸洗后的鎂合金在上述處理液中浸泡45秒，取出，降溫至室溫，再將鎂合金在去離子水中人工搖動水洗2次，每次水洗2分鐘，以充分將化學(xué)轉(zhuǎn)化處理液清洗干凈。將經(jīng)過上述步驟處理后的鎂合金在13(TC下千燥30分鐘，得到經(jīng)過表面處理后的鎂合金。實施例6該實施例說明本發(fā)明提供的鎂合金表面的處理方法按照實施例5的方法對鎂合金進(jìn)行脫脂處理、酸處理并與化學(xué)轉(zhuǎn)化處理液接觸，不同的是，在酸處理后，并在將鎂合金與化學(xué)轉(zhuǎn)化處理液接觸之前，將鎂合金與堿性溶液接觸。所述堿性溶液為將35克氫氧化鈉溶于1000克水中，混合均勻，得到pH值為14的堿性水溶液。在75'C下，將經(jīng)過酸洗后的鎂合金在上述堿性處理液中浸泡3分鐘，取出，降溫至室溫，再將鎂合金在去離子水中人工搖動水洗2次，每次水洗2分鐘，以充分將堿性溶液清洗干凈。然后與化學(xué)轉(zhuǎn)化處理液接觸并干燥后得到經(jīng)過表面處理后的鎂合金。實施例7該實施例說明本發(fā)明提供的對鎂合金表面進(jìn)行處理的方法按照實施例5的方法對AZ91D壓鑄鎂合金制品進(jìn)行表面處理，不同的是，所述酸性水溶液為實施例3中所述的酸性溶液，與所述酸性溶液接觸的溫度為50°C，與所述酸性溶液接觸的時間為50秒鐘。實施例8該實施例說明本發(fā)明提供的對鎂合金表面進(jìn)行處理的方法按照實施例6的方法對AZ91D壓鑄鎂合金制品進(jìn)行表面處理，不同的是，所述酸性水溶液為實施例3中所述的酸性溶液，與所述酸性溶液接觸的溫度為50°C，與所述酸性溶液接觸的時間為90秒。實施例9該實施例說明本發(fā)明提供的對鎂合金表面進(jìn)行處理的方法按照實施例6所述的方法對AZ91D壓鑄鎂合金制品進(jìn)行表面處理，不同的是，所述酸性水溶液為實施例4中所述的酸性溶液，與所述酸性溶液接觸的溫度為55°C，與酸性溶液接觸的時間為1分鐘。實施例10該實施例說明本發(fā)明提供的對鎂合金表面進(jìn)行處理的方法按照實施例6所述的方法對AZ91D壓鑄鎂合金制品進(jìn)行表面處理，不同的是，所述酸性溶液為將2毫升鹽酸、1.5毫升硝酸、20毫升水合乙醛酸、5毫升酒石酸、4克檸檬酸、4克葡萄糖酸鈉、2克三乙醇胺、0.5克Tween80、4克乙二胺四乙酸與1000克水混合得到pH值為3的酸性水溶液，與所述酸性溶液接觸的溫度為58°C，與所述酸性溶液接觸的時間為90秒。該實施例說明本發(fā)明提供的對鎂合金表面進(jìn)行處理的方法按照實施例6的方法對AZ91D壓鑄鎂合金制品進(jìn)行表面處理，不同的是，所述酸性溶液為將2.5毫升鹽酸、10毫升水合乙醛酸、5毫升甲酸、5毫升乙酸、5毫升酒石酸、2克油酸二乙醇胺、2克三乙醇胺、0.5克Tween80、3克羥基乙酸與1000克水混合得到pH值為3的酸性水溶液。所述堿性水溶液為將20克氫氧化鉀和10克碳酸鈉溶解于1000克水中得到pH值為13的堿性水溶液，與所述堿性水溶液接觸的溫度為75°C，與所述堿性水溶液接觸的時間為30秒。所述化學(xué)轉(zhuǎn)化處理液為將40克磷酸二氫鈣、10克磷酸和2.5克偏礬酸銨溶解于1000克水混合攪拌均勻后得到pH值為3的化學(xué)轉(zhuǎn)化處理液。與所述化學(xué)轉(zhuǎn)化處理液接觸的溫度為45°C，與所述化學(xué)轉(zhuǎn)化處理液接觸的時間為50秒。實施例12該實施例說明本發(fā)明提供的對鎂合金表面進(jìn)行處理的方法按照實施例6的方法對AZ91D壓鑄鎂合金制品進(jìn)行表面處理，不同的是，所述酸性溶液為實施例4所述的酸性水溶液。所述堿性水溶液為將20克氫氧化鉀和10克碳酸鈉溶解于1000克水中得到pH值為13的堿性水溶液，與所述堿性水溶液接觸的溫度為75°C，與所述堿性水溶液接觸的時間為30秒。所述化學(xué)轉(zhuǎn)化處理液為將40克磷酸二氫鈣、10克磷酸和2.5克偏礬酸銨溶解于1000克水混合攪拌均勻后得到pH值為3的化學(xué)轉(zhuǎn)化處理液。與所述化學(xué)轉(zhuǎn)化處理液接觸的溫度為40°C，與所述化學(xué)轉(zhuǎn)化處理液接觸的時間為1分鐘。對比例1該對比例說明現(xiàn)有技術(shù)的鎂合金表面的處理方法按照CN1837407A公開的實施例1的方法對AZ91D壓鑄鎂合金制品進(jìn)行表面處理。并按照實施例6的方法將上述經(jīng)過處理的鎂合金依次與堿性溶液和化學(xué)轉(zhuǎn)化處理液接觸。對比例2該對比例說明現(xiàn)有技術(shù)的鎂合金表面的處理方法按照CN1386902A公開的實施例1的方法對AZ91D壓鑄鎂合金制品進(jìn)行表面處理。實施例13-20該實施例分別對實施例5-12得到的經(jīng)過表面進(jìn)行處理后的鎂合金進(jìn)行耐腐蝕性、漆膜結(jié)合力和漆-膜表面電阻的測試。耐腐蝕性測試根據(jù)JISZ-2371標(biāo)準(zhǔn)，將濃度為5。％的氯化鈉鹽水噴灑在經(jīng)表面處理后的鎂合金表面，8小時后，觀察并測算鎂合金的腐蝕率。腐蝕率=(被腐蝕區(qū)域面積/鎂合金的表面積)X100%結(jié)果如表1所示。漆膜結(jié)合力(百格測試)的評估將經(jīng)過化學(xué)轉(zhuǎn)化處理工序之后得到的鎂合金樣品用環(huán)氧樹脂涂料進(jìn)行涂覆(共涂覆3次，每次涂覆后進(jìn)行烘烤，涂層總厚度為50微米)，最后于80。C干燥30分鐘，然后對鎂合金樣品進(jìn)行漆膜結(jié)合力性能測試。測試方法在鎂合金表面用鋒利的刀刃劃出大小均勻的間隔為l毫米的小方格個數(shù)100個(劃痕深度控制在保證膜下基體金屬暴露)，統(tǒng)計膜脫落的小方格數(shù)N1，在膜上的劃格區(qū)域貼上寬度為24毫米的透明膠帶，并保證膠帶與有方格的膜之間結(jié)合緊密。5分鐘后，用一垂直膜面的力將膠帶揭起，并再次統(tǒng)計膜脫落的小方格數(shù)N2。評估方法如下采用百分制，漆-膜結(jié)合力分?jǐn)?shù)Z(%)=100-(Nl+N2)X100%。結(jié)果如表1所示。轉(zhuǎn)化膜表面電阻的評估以表面電阻計(LorestaMP，MitsubishiChemicalCorp,modelCP-T350,二點(diǎn)式探針MCP-TP01)測定鎂合金轉(zhuǎn)化膜的表面電阻。對比例3-4該對比例分別對對比例1-2得到的經(jīng)過表面進(jìn)行處理后的參比鎂合金進(jìn)行耐腐蝕性和漆膜結(jié)合力和漆-膜表面電阻的測試。按照實施例13-20的方法對經(jīng)過表面進(jìn)行處理后的鎂合金進(jìn)行耐腐蝕性能和漆-膜附著力的測試，不同的是所述鎂合金為采用對比例1-2的參比方法處理后的鎂合金。結(jié)果如表1所示。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table>從表l中的數(shù)據(jù)可以看出，采用本發(fā)明的方法對鎂合金表面進(jìn)行處理后，轉(zhuǎn)化膜層的被腐蝕區(qū)域的比例均小于5%，漆-膜結(jié)合力分?jǐn)?shù)在95%以上，說明采用本發(fā)明的酸性溶液對鎂合金表面進(jìn)行酸處理后并進(jìn)行化學(xué)轉(zhuǎn)化處理后，在鎂合金表面形成的轉(zhuǎn)化膜膜層致密，耐腐蝕性以及與漆膜的結(jié)合力良好，且表面電阻也較低，說明對電磁波屏蔽性能良好。比較實施例14與對比例3的結(jié)果可以看出，雖然上述實施例14和對比例3的方法均在酸處理后采用相同的化學(xué)轉(zhuǎn)化處理方法，但是采用本發(fā)明的方法得到的鎂合金表面的轉(zhuǎn)化膜的耐腐蝕性及漆膜結(jié)合力明顯優(yōu)于對比例的方法，說明采用本發(fā)明的酸性溶液的活性性能優(yōu)良，能夠?qū)㈡V合金表面的氧化膜、變質(zhì)層、腐蝕產(chǎn)物和金屬偏析徹底清除，不會在合金表面殘留灰膜，且不會腐蝕鎂合金深層基材，能夠使鎂合金表面得到充分活化，為后續(xù)化學(xué)轉(zhuǎn)化處理工序提供一種潔凈的、高活性的均勻鎂合金表面，因此，在進(jìn)行化學(xué)轉(zhuǎn)化處理后，在鎂合金表面形成的轉(zhuǎn)化膜膜層致密，耐腐蝕性以及與漆膜的結(jié)合力良好。另外，本發(fā)明提供的處理方法中采用的酸處理液以及化學(xué)轉(zhuǎn)化處理液中均不含鉻、氰、氟、錳和硼等有害物質(zhì)，因此不會危害人體健康，也不會對環(huán)境造成污染，是一種對環(huán)境友好的處理方法。權(quán)利要求1、一種用于處理鎂合金表面的酸性溶液，該酸性溶液為含有酸、緩蝕劑和潤濕劑的水溶液，其特征在于，所述酸為第一種酸，或者第一種酸與第二種酸的混合物，所述第一種酸選自檸檬酸、草酸、酒石酸、甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊二酸、苯甲酸、苯二甲酸、乳酸、甘醇酸、水合乙醛酸和氨基酸中的一種或幾種，所述第二種酸為鹽酸和/或硝酸。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的酸性溶液，其中，所述第二種酸與第一種酸的重量比為0-0.2:1。3、根據(jù)權(quán)利要求2所述的酸性溶液，其中，所述第二種酸與第一種酸的重量比為0.1-0.15:1。4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的酸性溶液，其中，所述酸性溶液中，酸、緩蝕劑和潤濕劑的重量比為l:0.1-0.8:0.01-0.08。5、根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的酸性溶液，其中，所述緩蝕劑選自油酸三乙醇胺、油酸二乙醇胺、三乙醇胺、六次甲基四胺、硫脲、苯并三氮唑、葡萄糖酸鈉、苯甲酸鈉、硅酸鈉、硝酸鈉、氯化烷基吡啶銨鹽、咪唑啉系化合物和油酰肌氨酸鹽中的一種或幾種；所述潤濕劑選自O(shè)P乳化劑、吐溫乳化劑和脂肪醇聚氧乙烯醚中的一種或幾種。6、根據(jù)權(quán)利要求1所述的酸性溶液，其中，所述酸性溶液中還含有穩(wěn)定劑，所述穩(wěn)定劑選自檸檬酸、羥基乙酸、乙二胺四乙酸及它們的鹽中的-一種或幾種；所述穩(wěn)定劑與酸的重量比為0.1-0.2:1。7、一種鎂合金表面的處理方法，該方法包括將鎂合金依次與脫脂液和酸性溶液接觸，所述酸性溶液為含有酸、緩蝕劑和潤濕劑的水溶液，其特征在于，所述酸為第一種酸，或者第一種酸與第二種酸的混合物，所述第一種酸選自檸檬酸、草酸、酒石酸、甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊二酸、苯甲酸、苯二甲酸、乳酸、甘醇酸、水合乙醛酸和氨基酸中的一種或幾種，所述第二種酸為鹽酸和/或硝酸。8、根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述第二種酸與第一種酸的重量比為0-0.2:1。9、根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，所述第二種酸與第一種酸的重量比為0.1-0.15:1。10、根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述酸性溶液中，酸、緩蝕劑和潤濕劑的重量比為l:0.1-0.8:0.01-0.08。11、根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述酸性溶液的pH值為1-5，與酸性溶液接觸的溫度為20-7(TC，與酸性溶液接觸的時間為10秒鐘-5分鐘。12、根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，該方法還包括在將鎂合金依次與脫脂液和酸性溶液接觸后，與化學(xué)轉(zhuǎn)化處理液接觸。13、根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中，該方法還包括在將鎂合金依次與脫脂液和酸性溶液接觸后，在與化學(xué)轉(zhuǎn)化液接觸前，與堿性溶液接觸。14、根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中，所述堿性溶液為堿金屬化合物的水溶液，所述堿金屬化合物選自氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、碳酸鉀、磷酸鈉、磷酸鉀、焦磷酸鈉、焦磷酸鉀、偏磷酸鈉和偏磷酸鉀中的一種或幾種；所述堿性溶液的pH值為10-14，與堿性溶液接觸的溫度為50-80°C，與堿性溶液接觸的時間為1-3分鐘。15、根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的方法，其中，所述化學(xué)轉(zhuǎn)化處理液為含有水溶性磷酸鹽、磷酸和成膜助劑的水溶液，所述水溶性磷酸鹽選自磷酸二氫鈣、磷酸二氫鈉、磷酸二氫鉀和磷酸二氫鎂中的一種或幾種；所述成膜助劑為偏釩酸鈉、偏釩酸銨、偏釩酸鉀、硝酸鎂和硝酸鈉中的一種或幾種；所述化學(xué)轉(zhuǎn)化處理液中水溶性磷酸鹽、磷酸和成膜助劑的重量比為5-50:1-17:1;所述化學(xué)轉(zhuǎn)化處理液的pH值為1-6;與化學(xué)轉(zhuǎn)化處理液接觸的溫度為20-55°C，與化學(xué)轉(zhuǎn)化處理液接觸的時間為30秒鐘-3分鐘。16、根據(jù)權(quán)利要求7、12或13所述的方法，其中，所述脫脂液為含有選自磷酸三鈉、碳酸鈉和硅酸鈉中的一種或幾種鈉鹽的水溶液；在每升脫脂液中，所述鈉鹽的含量為10-40克；所述脫脂液的pH值為8-14，與脫脂液接觸的溫度為30-8(TC，與脫脂液接觸的時間為1-40分鐘。17、根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中，所述脫脂液中還含有表面活性劑，所述表面活性劑選自十二烷基苯磺酸鈉、十二垸基硫酸鈉、烷基苯酚聚氧乙烯醚和含有烷基苯酚聚氧乙烯醚的表面活性劑中的一種或幾種，在每升脫脂液中所述表面活性劑的含量為0-5克。18、根據(jù)權(quán)利要求7、12或13所述的方法，其中，該方法還包括在每個處理工序之后的水洗步驟。全文摘要一種用于處理鎂合金表面的酸性溶液，該酸性溶液為含有酸、緩蝕劑和潤濕劑的水溶液，其中，所述酸為第一種酸，或者第一種酸與第二種酸的混合物，所述第一種酸選自檸檬酸、草酸、酒石酸、甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊二酸、苯甲酸、苯二甲酸、乳酸、甘醇酸、水合乙醛酸和氨基酸中的一種或幾種，所述第二種酸為鹽酸和/或硝酸。采用本發(fā)明的酸性溶液能夠使鎂合金表面得到充分活化，能夠保證在經(jīng)過化學(xué)轉(zhuǎn)化處理后鎂合金表面形成的轉(zhuǎn)化膜膜層致密，耐腐蝕性以及與漆膜的結(jié)合力良好，此外，本發(fā)明的方法是一種對環(huán)境友好的鎂合金表面的處理方法。文檔編號C23C22/00GK101285193SQ20071009050公開日2008年10月15日申請日期2007年4月9日優(yōu)先權(quán)日2007年4月9日發(fā)明者李愛華,李金儡,林永富,梁陳申請人:比亞迪股份有限公司