专利名称：镁、铝合金表面碱性活化工艺的溶液配方的制作方法
技术领域：
本发明涉及的是一种金属合金表面碱性活化溶液配方，特别是一种镁、铝合金表面碱性活化工艺的溶液配方，属于金属表面处理技术领域。
背景技术：
镁、铝合金等金属在强酸性溶液中很容易腐蚀，因而选择在碱性溶液中处理容易提高镁、铝合金活化的可行性。因为碱性溶液保证了镁、铝合金不受腐蚀，并能达到活化的目的。
碱性溶液活化的原理是利用碱性溶液中配合物离子和镁合金表面的氧化物或其它化合物发生配合反应，生成可溶解的物质，而达到活化的目的，并在表面生成保护层的过程。由于镁、铝及其合金在强酸性溶液中容易引起电偶腐蚀，所以选择在碱性溶液中活化处理。经文献检索发现，Michael M.Avedesian主编的《Magnesium and Magnesium alloys》(Library of Congress.USA.1999)第155-157页，(《镁及镁合金》(国会图书馆，美国))中用碱性溶液活化处理，虽然该配方具有溶液分散能力好，无污染的优点，但是其不足之处在于活化处理溶液的成本较高，稳定性不高，而导致活化处理效率不高；而且仍然有不溶物附着在处理后的表面，引起随后电镀处理的膜层结合强度不高的缺点。
发明内容
本发明针对背景技术的不足，提供一种镁、铝合金表面碱性活化工艺的溶液配方，该配方通过添加稳定溶液酸碱性和使表面张力降低的添加剂，降低了磷酸盐的分解速度，提高了溶液的使用寿命，加速了表面附着化合物剥离，提高了表面的活化速度，改善了随后电镀处理膜层与基体的结合强度。这样降低了成本，提高了效率，且这种配方适合几乎所有的镁、铝合金的活化处理工艺。
本发明是通过以下技术方案实现的，本发明碱性活化溶液配方包含的组分及其重量百分比为焦磷酸盐20-40％，硼酸盐30-40％，氟盐10-20％，碳酸盐5-15％，添加剂0.01-5％。
本发明最优配方为磷酸盐37％，硼酸盐37％，氟盐15％，碳酸盐10.5％，添加剂0.05％。
所述的焦磷酸盐包括焦磷酸钾、焦磷酸钠中的一种。
所述的硼酸盐包括四硼酸钾、四硼酸钠中的一种。
所述的氟盐包括氟化钠、氟化钾中的一种。
所述的碳酸盐包括碳酸钾、碳酸钠中的一种。
所述的添加剂包含十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠中的一种。
本发明是以焦磷酸盐、硼酸盐、氟盐、碳酸盐为主，至少含有一种选自十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠添加剂的活化液中，在40-80℃下活化0.5-5min，能使金属表面洁净而且受到保护。该镀液稳定性好，很好地解决了镁、铝合金在酸性溶液活化后短时间的氧化问题，并能提高随后处理膜层与基体的结合强度。
本发明镁、铝合金表面碱性活化液配制时，首先在两个槽中各取1/3的30℃以上的蒸馏水，分别溶解计算量的焦磷酸盐和四硼酸盐；然后在有焦磷酸盐的槽中加入计算量的碳酸盐，等两槽全部溶解之后，将有硼酸盐的槽液在搅拌下倒入有焦磷酸盐的槽液中，直至两者完全混合均匀；最后加入计算量的添加剂，加水至计算体积，得到活化液。
在配制好的本发明活化液中，在温度40-80℃工艺参数下活化处理0.5-3min可得到所需新鲜活化受到保护的镁、铝合金表面。
本发明采用碱性溶液，因而随后电镀处理所得膜层的结合强度高于中强酸性溶液活化的前处理所得到的电镀膜层的结合强度，其通过本发明配方，很好的利用化学试剂的化学特性而且降低了成本，提高了效率，相对于中强酸性活化溶液操作工作条件更好。
具体实施例方式
结合本发明配方和工艺的内容提供以下实施例本发明用来镁、铝合金表面的活化溶液，其分散能力高于酸性溶液，而且活化成本低。
实施例1
在经过前处理的AZ91镁合金表面，采用氟化钠14.99％，焦磷酸钾40％g/L，碳酸钠15％，四硼酸钠30％，十二烷基硫酸钠0.01％，配方配制的溶液，在70℃活化处理1min，可以得到新鲜活化的镁合金表面。
实施例2在经过前处理的LY12铝合金表面，采用氟化钾20％，焦磷酸钾25％，碳酸钾14.99％，四硼酸钠40％，十二烷基苯磺酸钠0.01％配方配制的溶液，在40℃活化处理3min，可以得到新鲜活化的铝合金表面。
实施例3在经过前处理的AM50表面，采用氟化钾16％，焦磷酸钾35％，碳酸钾13％，四硼酸钠35％，十二烷基苯磺酸钠1％配方配制的溶液，在80℃活化处理0.5min，可以新鲜活化的镁合金表面。
实施例4在经过前处理的AZ31表面，采用氟化钠15％，焦磷酸钠37％，碳酸钠10.5％，四硼酸钠37％，十二烷基苯磺酸钠0.05％配方配制的溶液，在70℃活化处理1min，可以新鲜活化的镁合金表面。
权利要求
1.一种镁、铝合金表面碱性活化工艺的溶液配方，其特征在于，包含的组分及其重量百分比为焦磷酸盐20-40％，硼酸盐30-40％，氟盐10-20％，碳酸盐5-15％，添加剂0.01-5％。
2.根据权利要求1所述的镁、铝合金表面碱性活化工艺的溶液配方，其特征是，所述的焦磷酸盐包括焦磷酸钾、焦磷酸钠中的一种。
3.根据权利要求1所述的镁、铝合金表面碱性活化工艺的溶液配方，其特征是，所述的硼酸盐包括四硼酸钾、四硼酸钠中的一种。
4.根据权利要求1所述的镁、铝合金表面碱性活化工艺的溶液配方，其特征是，所述的氟盐包括氟化钠、氟化钾中的一种。
5.根据权利要求1所述的镁、铝合金表面碱性活化工艺的溶液配方，其特征是，所述的碳酸盐包括碳酸钾、碳酸钠中的一种。
6.根据权利要求1所述的镁、铝合金表面碱性活化工艺的溶液配方，其特征是，所述的添加剂包含十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠中的一种。
7.根据权利要求1所述的镁、铝合金表面碱性活化工艺的溶液配方，其特征是，最优配方为磷酸盐37％，硼酸盐37％，氟盐15％，碳酸盐10.5％，添加剂0.05％。
8.根据权利要求1所述的镁、铝合金表面碱性活化工艺的溶液配方，其特征是，在配制好的镁、铝合金表面碱性活化工艺的溶液中，在温度40-80℃工艺参数下活化处理0.5-3min，得到所需新鲜活化的受到保护的镁、铝合金表面。
全文摘要
一种镁、铝合金表面碱性活化工艺的溶液配方，属于金属表面处理技术领域。本发明包含的组分及其重量百分比为焦磷酸盐20－40％，硼酸盐30－40％，氟盐10－20％，碳酸盐5－15％，添加剂0.01－5％。本发明采用碱性溶液，因而随后电镀处理所得膜层的结合强度高于中强酸性溶液活化的前处理所得到的电镀膜层的结合强度，其通过本发明配方，很好的利用化学试剂的化学特性而且降低了成本，提高了效率，相对于中强酸性活化溶液操作工作条件更好。
文档编号C23G1/22GK1556248SQ20031010987
公开日2004年12月22日 申请日期2003年12月30日 优先权日2003年12月30日
发明者蒋永锋, 翟春泉, 郭兴伍, 丁文江 申请人:上海交通大学