專利名稱：一種鎂合金表面化學(xué)鍍鎳磷合金的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種金屬材料表面化學(xué)處理的方法，尤其是涉及一種鎂合金表 面化學(xué)鍍鎳磷合金的方法。
技術(shù)背景鎂合金具有質(zhì)量輕、減震性能好、易于回收等優(yōu)點(diǎn)。但其耐蝕性差，這限 制了鎂合金大規(guī)模的應(yīng)用?；瘜W(xué)鍍鎳是提高鎂合金耐蝕性有效途徑之一。傳統(tǒng) 工藝包括如下步驟1)脫脂；2)用在鉻酸進(jìn)行酸洗；3)表面調(diào)整；4)用氫 氟酸溶液進(jìn)行活化；5)用堿性溶液進(jìn)行浸鋅；6)進(jìn)行鍍鎳。在該工藝中，前 處理都采用鉻酸酸洗和堿性溶液浸鋅。其中鉻酸酸洗時(shí)，六價(jià)鉻為強(qiáng)致癌物質(zhì)， 環(huán)保性差；堿性溶液進(jìn)行浸鋅時(shí)，操作溫度高、工藝參數(shù)容易失控的缺陷，并 且在鎂合金表面不容易得到外觀良好鎳磷合金。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種鎂合金表面化學(xué)鍍鎳磷合金的方法。 該方法采用無需鉻酸的環(huán)保前處理工藝，使用操作容易控制的酸性浸鋅液，并 且通過在鍍鎳液中加入有機(jī)光亮劑來得到具有良好外觀的鎳磷合金。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明一種鎂合金表面化學(xué)鍍鎳磷合金的方法，包 括如下步驟1) 脫脂將鎂合金在55-65X:的無磷堿性脫脂溶液中脫脂；2) 酸洗以有機(jī)酸和陰離子表面活性劑混合物作為鎂合金酸洗溶液進(jìn)行酸 洗；該酸洗溶液代替?zhèn)鹘y(tǒng)的鉻酸溶液來去除鎂合金表面的氧化膜，其中有機(jī)酸 既能較快的除去氧化膜，又不會(huì)對基體產(chǎn)生過腐蝕，陰離子表面活性劑既能增加酸洗液的潤濕性能，又能抑制酸洗液對鎂基體的過腐蝕；3) 表面調(diào)整將酸洗后的鎂合金在80—10(TC的堿性表面調(diào)整液中進(jìn)行表 面調(diào)整；4) 活化將表面調(diào)整后的鎂合金在氫氟酸溶液中進(jìn)行活化；5) 酸性浸鋅將活化后的鎂合金在常溫下用酸性浸鋅液進(jìn)行浸鋅；6) 鍍鎳在溫度為80—9CTC， PH值為5 — 6的條件下，在化學(xué)鍍鎳溶液中 加入光亮劑進(jìn)行鍍鎳反應(yīng)，獲得具有良好外觀的鎳磷合金鍍層。步驟2)中，所述酸洗液是由下列重量配比的原料配置而成10 — 80份有機(jī) 酸，1一10份陰離子表面活性劑和IOOO份水。所述有機(jī)酸是乳酸、酒石酸、檸檬酸或甘氨酸之中的兩種或兩種以上任意比 例的混合物。所述陰離子表面活性劑是苯磺酸鈉或十二烷基硫酸鈉中的一種或兩種任意 比例的混合物，其既能增加酸洗液的潤濕性能，又能抑制酸洗液對鎂基體的過 腐蝕。所述步驟2)的反應(yīng)溫度為40 — 50'C， PH值為2.0 — 4.0。在上述技術(shù)方案的步驟5)中，所述酸性浸鋅液是由下列重量配比的原料配 置而成硫酸鋅10 — 60份，85%磷酸150—250份，40%氫氟酸70 — 100份，氟 化鈉10—40份，水1000份。在上述技術(shù)方案的步驟6)中，所述化學(xué)鍍鎳液是由下列重量配比的原料配置而成六水硫酸鎳20 — 40份，次亞磷酸鈉5—40份，絡(luò)合劑3 — 75份，穩(wěn)定 劑0.5 — 12份，濕潤劑1一20份，光亮劑1一20份，緩蝕劑15-30份，水1000份。所述絡(luò)合劑是乳酸、甘氨酸、乙酸鈉、檸檬酸或丁二酸鈉之中的一種或兩種 及以上任意比例的混合物。所述穩(wěn)定劑是硫脲或碘酸鉀或其兩種任意比例的混合物。所述濕潤劑是聚乙二醇或十二烷基硫酸鈉或其兩種任意比例的混合物。所述光亮劑是二乙氨基丙炔胺或羥基丙烷磺酸吡啶嗡鹽或其兩種任意比例 的混合物。所述緩蝕劑是氟化鈉。所述步驟6)的反應(yīng)溫度為80—90。C， PH值為5—6。 與現(xiàn)有鎂合金化學(xué)鍍鎳技術(shù)相比，本發(fā)明有如下有益效果1、 整個(gè)工藝中不使用六價(jià)鉻，減少了對環(huán)境的污染，減少了對操作者身體的 危害；同時(shí)，操作容易控制，工藝參數(shù)不易失控；2、 通過添加有機(jī)光亮劑改善了鎳磷合金鍍層的外觀，使鎳磷合金不需要后序 電鍍加工，具有更好的裝飾性。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1一種鎂合金表面化學(xué)鍍鎳磷合金的方法，包括如下步驟1) 脫脂將鎂合金在55T:的無磷堿性脫脂溶液中脫脂；2) 酸洗在反應(yīng)溫度為4(TC的條件下，以5份乳酸、3份酒石酸、2份檸 檬酸、1份苯磺酸鈉和1000份水的混合溶液作為鎂合金酸洗溶液，酸洗去除鎂合金表面的氧化膜，酸洗后用水沖洗千凈；3) 表面調(diào)整將酸洗后的鎂合金在8(TC的堿性表面調(diào)整液中進(jìn)行表面調(diào)整;4) 活化將表面調(diào)整后的鎂合金在400g/L的氫氟酸溶液中活化2分鐘，然 后用水沖洗干凈；5) 酸性浸鋅將活化后的鎂合金用10份硫酸鋅、150份的85%磷酸、70 份的40%氫氟酸、IO份氟化鈉和水IOOO份的混合溶液作為浸鋅液進(jìn)行浸鋅，然 后用水沖洗干凈；6) 鍍鎳在溫度為8CTC的條件下，向含有六水硫酸鎳20份，次亞磷酸鈉 5份，乳酸1份、甘氨酸1份、乙酸鈉1份，硫脲0.5份，聚乙二醇1份，氟化 鈉15份，水1000份的混合化學(xué)鍍鎳溶液中添加1份二乙氨基丙炔胺進(jìn)行鍍鎳 反應(yīng)，然后用水沖洗干凈，獲得具有良好外觀的鎳磷合金鍍層。實(shí)施例2一種鎂合金表面化學(xué)鍍鎳磷合金的方法，包括如下步驟1) 脫脂將鎂合金在65。C的無磷堿性脫脂溶液中脫脂；2) 酸洗在反應(yīng)溫度為5CTC的條件下，以20份乳酸、20份酒石酸、20份 擰檬酸、20份甘氨酸、10份十二烷基硫酸鈉和1000份水的混合溶液作為鎂合 金酸洗溶液，酸洗去除鎂合金表面的氧化膜，酸洗后用水沖洗干凈；3) 表面調(diào)整將酸洗后的鎂合金在9(TC的堿性表面調(diào)整液中進(jìn)行表面調(diào)整， 然后用水沖洗千凈；4) 活化將表面調(diào)整后的鎂合金在400g/L的氫氟酸溶液中活化2分鐘，然后用水沖洗干凈；5) 酸性浸鋅將活化后的鎂合金用60份硫酸鋅、250份的85%磷酸、100份的40%氫氟酸、40份氟化鈉和水1000份的混合溶液作為浸鋅液進(jìn)行浸鋅，然 后用水沖洗干凈；6)鍍鎳在溫度為9(TC的條件下，向含有六水硫酸鎳40份，次亞磷酸鈉 40份，乳酸13份、甘氨酸13份、乙酸鈉13份、檸檬酸13份、丁二酸鈉13份， 碘酸鉀12份，聚乙二醇10份、十二烷基硫酸鈉10份，氟化鈉30份，水1000 份的混合化學(xué)鍍鎳溶液中添加10份二乙氨基丙炔胺和10份羥基丙烷磺酸吡啶 嗡鹽的混合物進(jìn)行鍍鎳反應(yīng)，然后用水沖洗干凈，獲得具有良好外觀的鎳磷合 金鍍層。實(shí)施例3一種鎂合金表面化學(xué)鍍鎳磷合金的方法，包括如下步驟1) 脫脂將鎂合金在6(TC的無磷堿性脫脂溶液中脫脂；2) 酸洗在反應(yīng)溫度為45。C的條件下，以10份乳酸、IO份酒石酸、10份 檸檬酸、IO份甘氨酸、5份十二烷基硫酸鈉和IOOO份水的混合溶液作為鎂合金 酸洗溶液，酸洗去除鎂合金表面的氧化膜，酸洗后用水沖洗干凈；3) 表面調(diào)整將酸洗后的鎂合金在IO(TC的堿性表面調(diào)整液中進(jìn)行表面調(diào) 整，然后用水沖洗干凈；4) 活化將表面調(diào)整后的鎂合金在400^L的氫氟酸溶液中活化2.5分鐘，然后用水沖洗干凈；5) 酸性浸鋅將活化后的鎂合金用30份硫酸鋅、200份的85%磷酸、85 份的40%氫氟酸、25份氟化鈉和水1000份的混合溶液作為浸鋅液進(jìn)行浸鋅，然 后用水沖洗干凈；6) 鍍鎳在溫度為85'C的條件下，向含有六水硫酸鎳30份，次亞磷酸鈉 20份，乳酸6份、甘氨酸5份、乙酸鈉3份、檸檬酸13份、丁二酸鈉5份，碘酸鉀6份，聚乙二醇5份、十二垸基硫酸鈉5份，氟化鈉24份，水1000份的混合化學(xué)鍍鎳溶液中添加5份二乙氨基丙炔胺和5份羥基丙垸磺酸吡啶嗡鹽的 混合物進(jìn)行鍍鎳反應(yīng)，然后用水沖洗干凈，獲得具有良好外觀的鎳磷合金鍍層。顯然，本發(fā)明的上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說明本發(fā)明所作的舉例，而并 非是對本發(fā)明的實(shí)施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述 說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無法對所有的實(shí)施 方式予以窮舉。凡是屬于本發(fā)明的技術(shù)方案所引伸出的顯而易見的變化或變動(dòng) 仍處于本發(fā)明的保護(hù)范圍之列。
權(quán)利要求
1. 一種鎂合金表面化學(xué)鍍鎳磷合金的方法，其特征在于，包括如下步驟1)脫脂將鎂合金在55-65℃的無磷堿性脫脂溶液中脫脂；2)酸洗以有機(jī)酸和陰離子表面活性劑混合物作為鎂合金酸洗溶液進(jìn)行酸洗；3)表面調(diào)整將酸洗后的鎂合金在80-100℃的堿性表面調(diào)整液中進(jìn)行表面調(diào)整；4)活化將表面調(diào)整后的鎂合金在氫氟酸溶液中進(jìn)行活化；5)酸性浸鋅將活化后的鎂合金在常溫下用酸性浸鋅液進(jìn)行浸鋅；6)鍍鎳在溫度為80-90℃，PH值為5-6的條件下，在化學(xué)鍍鎳溶液中加入光亮劑進(jìn)行鍍鎳反應(yīng)，獲得產(chǎn)品。
2、 如權(quán)利要求1所述的一種鎂合金表面化學(xué)鍍鎳磷合金的方法，其特征在 于步驟2)中，所述鎂合金酸洗溶液是由下列重量配比的原料配置而成10 一80份有機(jī)酸，I一IO份陰離子表面活性劑和1000份水。
3、 如權(quán)利要求2所述的一種鎂合金表面化學(xué)鍍鎳磷合金的方法，其特征在 于所述有機(jī)酸是乳酸、酒石酸、檸檬酸或或甘氨酸之中的兩種或兩種以上任意比例的混合物。
4、 如權(quán)利要求2所述的一種鎂合金表面化學(xué)鍍鎳磷合金的方法，其特征在于所述陰離子表面活性劑是苯磺酸鈉或十二烷基硫酸鈉中的一種或兩種任意比例的混合物。
5、 如權(quán)利要求1或2所述的一種鎂合金表面化學(xué)鍍鎳磷合金的方法，其特 征在于所述步驟2)的反應(yīng)溫度為40 — 5(TC， PH值為2.0—4.0。
6、 如權(quán)利要求1所述的一種鎂合金表面化學(xué)鍍鎳磷合金的方法，其特征在于在步驟5)中，所述酸性浸鋅液是由下列重量配比的原料配置而成硫酸鋅10 — 60份，85%磷酸150 — 250份，40%氫氟酸70—100份，氟化鈉10—40份， 水1000份。
7、 如權(quán)利要求1所述的一種鎂合金表面化學(xué)鍍鎳磷合金的方法，其特征在于在步驟6)中，所述化學(xué)鍍鎳液是由下列重量配比的原料配置而成六水硫酸鎳20—40份，次亞磷酸鈉5—40份，絡(luò)合劑3 — 75份，穩(wěn)定劑0.5 — 12份， 濕潤劑1一20份，光亮劑1一20份，緩蝕劑15-30份，水1000份。
8、 如權(quán)利要求7所述的一種鎂合金表面化學(xué)鍍鎳磷合金的方法，其特征在 于所述絡(luò)合劑是乳酸、甘氨酸、乙酸鈉、檸檬酸或丁二酸鈉之中的一種或兩 種及以上任意比例的混合物。
9、 如權(quán)利要求7所述的一種鎂合金表面化學(xué)鍍鎳磷合金的方法，其特征在 于所述穩(wěn)定劑是硫脲或碘酸鉀或其兩種任意比例的混合物；所述濕潤劑是聚 乙二醇或十二烷基硫酸鈉或其兩種任意比例的混合物；所述光亮劑是二乙氨基 丙炔胺或羥基丙垸磺酸吡啶嗡鹽或其兩種任意比例的混合物；所述緩蝕劑是氟 化鈉。
10、 如權(quán)利要求1所述的一種鎂合金表面化學(xué)鍍鎳磷合金的方法，其特征在 于所述步驟6)的反應(yīng)溫度為80—9(TC， PH值為5 — 6。
全文摘要
一種鎂合金表面化學(xué)鍍鎳磷合金的方法，包括如下步驟1)脫脂將鎂合金在55-65℃的無磷堿性脫脂溶液中脫脂；2)酸洗以有機(jī)酸和陰離子表面活性劑混合物作為鎂合金酸洗溶液，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的鉻酸溶液來去除鎂合金表面的氧化膜；3)表調(diào)將酸洗后的鎂合金在80-100℃、堿性表調(diào)液中進(jìn)行表面調(diào)整；4)活化將表調(diào)后的鎂合金在氫氟酸溶液中進(jìn)行活化；5)酸性浸鋅；6)鍍鎳在溫度為80-90℃，pH值為5-6的條件下，向化學(xué)鍍鎳溶液中添加光亮劑進(jìn)行鍍鎳反應(yīng)鎳磷合金鍍層。本發(fā)明有如下有益效果1.減少了對環(huán)境的污染，減少了對操作者身體的危害；同時(shí)，操作容易控制，工藝參數(shù)不易失控；2.改善了鎳磷合金鍍層的外觀，具有更好的裝飾性。
文檔編號C23C18/30GK101275221SQ20081009734
公開日2008年10月1日 申請日期2008年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月13日
發(fā)明者周學(xué)華, 賀東奎, 陳開生 申請人:周學(xué)華