1.本发明涉及一种提升镁合金转化膜成膜质量的表面预处理工艺。
背景技术：
2.镁合金具有轻质、比强度和比刚度高、抗冲击和抗压缩能力良好的优点。镁的密度是1.74g/cm3，是铝的2/3，锌的1/4，钢铁的1/5，是目前最轻的金属结构材料。[1，2]。随着温室效应等环境问题的日益严重，人们对轻量化的结构材料需求不断上升，并且我国是世界上镁资源最为丰富的国家之一，具有良好的发展潜力。出于环境因素和战略部署考虑，镁合金工业的发展具有重要意义。但是镁合金的耐蚀性差。镁具有很高的化学活泼性，其平衡电位很低，与不同类金属接触时易发生电偶腐蚀，并充当阳极作用。在室温下，镁表面与空气中的氧发生反应，形成氧化镁薄膜，但由于氧化镁薄膜疏松多孔，其致密系数仅为0.79，即镁氧化后生成氧化镁的体积缩小，并不能对镁基底起到有效的保护作用。镁合金表面转化膜是解决镁合金本的腐蚀问题主要方法之一，然而，酸碱预处理对表面破坏大，严重影响成膜质量，镁合金转化膜的制备以及后续的成膜质量都与金属基材的表面状态有着密切联系[3]。因而，合适的镁合金表面预处理工艺对表面转化膜的防腐性能的提升尤为重要。参考文献[1]丁文江,吴玉娟,彭立明,曾小勤,林栋樑,陈彬.高性能镁合金研究及应用的新进展[j].中国材料进展,2010,29(08):37
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45+36.[2]张高会,张平则,潘俊德.镁及镁合金的研究现状与进展[j].世界科技研究与发展,2003(01):72
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78.[3]rongh,suy,liuy,etal.depositionprocessandpropertiesofelectrolessni
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p
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al2o3compositecoatingsonmagnesiumalloy[j].nanoscaleresearchletters,2018,13(1):198.
技术实现要素：
[0003]
本发明为一种提升镁合金转化膜成膜质量的表面预处理工艺，用乙醛酸与氟氢化铵作为酸洗溶液，提高镁合金表面处理效果，可以实现提升镁合金转化膜成膜质量的目的。
[0004]
本发明涉及一种提升镁合金转化膜成膜质量的表面预处理工艺，是采用乙醛酸(1～10g/l)与氟氢化铵(5～15g/l)作为酸洗溶液提高表面预处理效果。实验通过采用乙醛酸与氟氢化铵作为酸洗溶液并和盐酸与氢氟酸作为酸洗溶液进行对比。根据eds结果，发现两种处理方法处理后的表面二次相颗粒附近的元素分布并没有太大差异。扫描电镜结果表明在表面预处理后，盐酸以及氢氟酸作为酸洗溶液，样表面的存在大量腐蚀坑，达不到在成膜过程中对镁合金表面质量的要求。采用乙醛酸与氟氢化铵作为酸洗溶液处理后，在试样表面以及二次相与基体的交界处的腐蚀坑显著减少，达到很好的表面处理效果，并大大提高了表面质量。
[0005]
对比分析可知，添加乙醛酸与氟氢化铵作为酸洗溶液可有效的提高表面预处理效
果，可以提高了镁合金表面转化膜的质量，从而改善镁合金表面防腐性能。
[0006]
本发明具有如下优点：(1)制备工艺简单，操作方便，乙醛酸与氟氢化铵便宜易得，且浓度便于控制。(2)本发明采用乙醛酸与氟氢化铵作为酸洗溶液可以达到很好的表面处理效果，并大大提高了表面质量，实现了对镁合金转化膜成膜质量的提高。
附图说明
[0007]
图1中：(a)(b)扫描电子显微照片。(c)经预处理的镁合金合金中o、al、mg和zn的 eds线扫分析结果图2是以盐酸与及氢氟酸作为酸洗溶液处理的镁合金表面，以及eds分析结果。
具体实施方式
[0008]
表面预处理工艺是将镁合金用800、1200、2000#砂纸打磨并抛光后，放入无水乙醇中超声清洗10min，用5～15g/l naoh+5g/l na2co3溶液作为碱洗溶液在40～75℃下碱洗5～15min，使用5～15g/l nh4hf2+1～10g/l c2h2o3·
h2o在常温下酸洗5～15s，最后用10～30wt.％naoh常温下活化400～800s。
技术特征：
1.本专利涉及一种提升镁合金转化膜成膜质量的表面预处理工艺，具体操作如下：a.采用乙醛酸(1～10g/l)与氟氢化铵(5～15g/l)作为酸洗溶液提高表面预处理效果；b.表面预处理工艺是将镁合金用800、1200、2000#砂纸打磨并抛光后，放入无水乙醇中超声清洗10min，用5～15g/l naoh+5g/l na2co3溶液作为碱洗溶液在40～75℃下碱洗5～15min，使用5～15g/l nh4hf2+1～10g/l c2h2o3·
h2o在常温下酸洗5～15s，最后用10～30wt.％naoh常温下活化400～800s。c.实验采用乙醛酸与氟氢化铵作为酸洗溶液与盐酸以及氢氟酸作为酸洗溶液两种情况下进行对镁合金表面进行表面处理，用扫描电镜拍照并对表面形貌进行对比。2.如权利要求1所述的一种提升镁合金转化膜成膜质量的表面预处理工艺，其特征制备工艺简单，操作方便，乙醛酸与氟氢化铵便宜易得，且浓度便于控制。3.如权利要求1所述的一种提升镁合金转化膜成膜质量的表面预处理工艺，其特征在于，乙醛酸与氟氢化铵作为酸洗溶液可以达到很好的表面处理效果，并大大提高了表面质量，实现了对镁合金转化膜成膜质量的提高。
技术总结
实验通过采用乙醛酸与氟氢化铵为酸洗溶液和盐酸与氢氟酸作为酸洗溶液对两酸洗溶液种情况下对镁合金表面进行处理并对比。经盐酸与氢氟酸处理的表面可以发现大量黑色斑点，不能满足试样在成膜过程中的表面质量要求。乙醛酸与氟氢化铵作为酸洗溶液处理可有效减少在试样表面以及二次相与基体的交界处的腐蚀坑。采用乙醛酸与氟氢化铵作为酸洗溶液可以达到很好的表面处理效果，并大大提高了表面质量。实现了对镁合金转化膜成膜质量的提高。实现了对镁合金转化膜成膜质量的提高。
技术研发人员：齐建涛 孙文涛 宫宁 朱永强 于得水 冯孟 胡爽飞
受保护的技术使用者：中国石油大学（华东）
技术研发日：2021.09.09
技术公布日：2021/12/3