专利名称：一种铝合金Ce-Cu复合转化膜及其制备方法
技术领域：
本发明属于铝合金表面工程技术领域，具体涉及一种铝合金Ce-Cu复合转化膜及其制备方法。
背景技术：
化学氧化处理技术是铝合金腐蚀防护最常用的方法。文献1(于兴文，李宁，周宇红等.金属表面稀土转化膜.材料导报，1998，12 (4)24-24)中提到80年代初澳大利亚航空研究实验室材料科学部的Hinton和Arnott把Ce3+作为7075铝合金在NaCl溶液中的缓蚀剂，使7075铝合金的腐蚀速率降低到原来的1/10。 后来，Hinton等预先把铝合金浸在CeCl3溶液中，形成一层稻草黄色的膜，该膜的耐蚀性比铝合金表面自然形成的氧化膜高出许多。80年代中期，Arnott又研究了用电化学手段来形成这种膜，并且进一步研究了其他离子如La3+、Na3+、Pr3+、Y3+等对铝合金的缓蚀作用，结果发现Ce3+最佳。80年代后期，美国南加利福尼亚大学材料科学系的Mansfeld对金属基复合材料Al/SiC、Al/Gr进行了 CeCl3溶液浸泡处理。90年代初，Mansfeld发明了 Ce-Mo处理工艺，并于1990年申请了第一个专利。文献2 (李凌杰，李荻，张胜涛.稀土铈在铝合金氧化膜中沉积机制的研究.材料工程，2001，3:23-24，27)中指出铝合金在硫酸溶液中进行阳极氧化，然后再在含铈盐的溶液中进行恒电流阴极极化，应用椭圆偏振技术对上述两个过程进行现场追踪的结果表明，阴极极化可使氧化膜的组成发生改变，使铈沉积在氧化膜的表面上。改变阴极极化液的酸度，对氧化膜中铈的沉积量有所影响，酸度越大，沉积上去的铈会越少。文献3 (美国专利US5192374，1993)先将铝及铝合金在沸水中煮沸一段时间，在表面生成一层波美层，然后再移到稀土盐溶液中，过程分两步一、将试样放在沸水中浸泡5min，使表面生成由氧化铝和氢氧化铝组成的波美层；二、将样品置于lwt%LiN03和l.Og/LCeCl3的混合溶液(pH=4. 0)中，在温度为100°C的条件下浸泡5min，取出烘干后得到稀土转化膜。该稀土转化膜的制备工艺处理需要高温且工艺复杂，而且稀土转化膜的耐腐蚀能力还没有达到铬酸盐膜的水平，工艺的成熟性远不够，所以亟需开发一种新体系的稀土转化膜。稀土转化膜处理工艺因其无毒，环保，且转化处理后的溶液可以直接排放，对环境没有污染，被认为是最有希望的一种代替铬转化工艺。但目前铝合金的表面稀土转化膜处理技术仍需不断改进。文献4 (张军军，李文芳，杜军.室温下铝合金表面Ce-Mn转化膜的制备及性能.金属学报，2009，45 (12) :1466-1472)提出了以Ce (NO3)3和KMnO4为主盐的稀土转化膜工艺制备得到Ce-Mn转化膜，但是该工艺的转化处理液的成膜效率低，耗费时间长，转化温度较高，难以满足工业化生产的需要；该工艺同时采用NaF作为成膜促进剂，加快Ce-Mn转化膜成膜速率，提高成膜效率，实现室温下快速成膜。尽管对铝合金表面稀土转化膜已有初步的研究，但是截止目前，尚未发现有关铝合金Ce-Cu复合转化膜及其制备方法见诸报道。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种制备工艺简单、生产成本低廉、工艺参数易控、转化处理时间短、可重复性强的铝合金Ce-Cu复合转化膜；该铝合金Ce-Cu复合转化膜致密且与铝合金基体的结合牢固，使铝合金的腐蚀电位提高了 200mV 250mV，腐蚀速率显著降低，具有优良的耐蚀防护性能。为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是一种铝合金Ce-Cu复合转化膜，其特征在于，由Ce、Cu、Al和0四种元素组成，所述铝合金Ce-Cu复合转化膜中Ce的质量百分数为5% 48%，Cu的质量百分数为8% 20%，Al的质量百分数为20% 40%，0的质量百分数为15% 35%。
上述的一种铝合金Ce-Cu复合转化膜，其特征在于，所述铝合金Ce-Cu复合转化膜中Ce的质量百分数为20% 35%，Cu的质量百分数为10% 18%，Al的质量百分数为28% 35%，0的质量百分数为20% 27%。上述的一种铝合金Ce-Cu复合转化膜，其特征在于，所述铝合金Ce-Cu复合转化膜中Ce的质量百分数为28. 45%，Cu的质量百分数为13. 65%，Al的质量百分数为31. 54%，0的质量百分数为26. 36%。上述的一种铝合金Ce-Cu复合转化膜，其特征在于，所述铝合金Ce-Cu复合转化膜的厚度为3 ii m 15 ii m。另外，本发明还提供了一种制备上述铝合金Ce-Cu复合转化膜的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤步骤一、将铝合金进行表面预处理步骤101、将铝合金的表面进行预磨；步骤102、将步骤101中预磨后的铝合金浸入温度为80°C 95°C的碱性脱脂液中脱脂 5min 20min ；步骤103、将步骤102中脱脂后的铝合金置于温度为22°C 25°C的活化液中活化IOs 30s ;所述活化液为氢氟酸溶液；步骤二、将步骤一中表面预处理后的铝合金置于温度为20°C 40°C、pH值为
I.0 6. 0的转化处理液中转化处理IOmin 30min后取出洗净，自然风干后在铝合金的表面得到Ce-Cu复合转化膜；所述转化处理液由硝酸铈、铜盐、过氧化氢和去离子水组成，其中所述转化处理液中硝酸铈的浓度为2. Og/L 12. Og/L，铜盐的浓度为0. 5g/L 5. Og/L,过氧化氢的浓度为10mL/L 18mL/L。上述的方法，其特征在于，步骤101中所述预磨的具体工艺为依次使用600 #、800 #,1000 #,1200 #和2000 #的金相砂纸对所述铝合金进行表面预磨处理。上述的方法，其特征在于，步骤102中所述碱性脱脂液由硅酸钠、碳酸钠和去离子水混合制成，其中所述碱性脱脂液中硅酸钠的浓度为10g/L 30g/L，碳酸钠的浓度为IOg/L 30g/L。上述的方法，其特征在于，步骤103中所述氢氟酸溶液的浓度为80mL/L 120mL/L0
上述的方法，其特征在于，步骤二中所述铜盐为硝酸铜、硫酸铜或氯化铜。根据稀土转化膜阴极成膜理论，将铝合金置于转化处理液中进行转化处理的过程中，铝合金基体表面会形成局部微电池并发生电化学反应，其中微阳极区发生金属的溶解反应，微阴极区发生O2的还原或H2的析出；微阴极区的反应会使微阴极区的0H_浓度增大，PH值升高，为沉淀的形成和铝合金表面Al2O3的溶解创造了条件；当铝合金表面微阴极区反应达到一定程度后形成沉淀膜层，同时较强的碱性环境又加速铝合金表面Al2O3的溶解，因此在铝合金表面的微区上不断进行沉淀的形成和Al2O3的溶解。随着转化时间的增加，铝合金表面的Al2O3逐渐被沉淀膜层取代，形成Ce-Cu复合转化膜；另外Ce-Cu复合转化膜的形
成提高了阴极部位氧化还原的过电位，过电位的提高有效抑制了铝合金基体中金属的阳极溶解，使Ce-Cu复合转化膜覆盖的铝合金基体得到有效地保护，从而显著地提高了铝合金的耐腐蚀性能。本发明与现有技术相比具有以下优点I、本发明的铝合金Ce-Cu复合转化膜使铝合金的腐蚀电位提高了 200mV 250mV，腐蚀速率显著降低，因此本发明的铝合金Ce-Cu复合转化膜具有优良的耐蚀防护性能。2、本发明的铝合金Ce-Cu复合转化膜在转化处理过程中Ce元素、Al元素与Cu元素沉积于铝合金表面，使制备的Ce-Cu复合转化膜致密并且与铝合金基体的结合牢固，可广泛应用于既需要耐蚀性又对膜层与基体的结合强度有严苛要求的铝合金工业环境。3、本发明制备工艺简单，只需要调节转化处理液中硝酸铈、铜盐及过氧化氢的浓度就可以获得具有不同Ce、Cu含量分布的Ce-Cu复合转化膜；此外，本发明的铝合金Ce-Cu复合转化膜的不同厚度也能够通过控制活化工艺以及调节转化处理的温度和时间等因素得到。4、本发明采用不含对环境和人体有害的六价铬或三价铬以及其他有毒物质的转化处理液，制备方法是一种绿色的成膜方法。5、本发明的Ce-Cu复合转化膜的生产成本低，可室温成膜，转化时间短，工艺参数易控，转化处理液PH值范围宽泛，生产中便于维护调节，可重复性强，可广泛应用于铝合金制品、铸件、型材等材料的转化处理。下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。
图1(a)为本发明实施例I制备的铝合金Ce-Cu复合转化膜的表面形貌SEM照片。图1(b)为本发明实施例I制备的铝合金Ce-Cu复合转化膜的截面形貌SEM照片。图2为本发明实施例I制备的铝合金Ce-Cu复合转化膜的EDS谱图。图3 Ca)为本发明实施例I制备的铝合金Ce-Cu复合转化膜中Ce的面扫描分布图。图3 (b)为本发明实施例I制备的铝合金Ce-Cu复合转化膜中Cu的面扫描分布图。图3(c)为本发明实施例I制备的铝合金Ce-Cu复合转化膜中0的面扫描分布图。图3 Cd)为本发明实施例I制备的铝合金Ce-Cu复合转化膜中Al的面扫描分布图。
图4为本发明对比例I制备的铝合金Ce转化膜的EDS谱图。图5为本发明实施例I制备的表面覆有Ce-Cu复合转化膜的铝合金与对比例I制备的表面覆有Ce转化膜的铝合金分别置于质量百分比浓度为3. 5%的NaCl溶液中的极化曲线。图6为本发明实施例I制备的表面覆有Ce-Cu复合转化膜的铝合金与未经处理的铝合金分别置于质量百分比浓度为3. 5%的NaCl溶液中的极化曲线。
具体实施例方式实施例I本实施例的铝合金Ce-Cu复合转化膜，由Ce、Cu、Al和0四种元素组成，所述铝合金Ce-Cu复合转化膜中Ce的质量百分数为28. 45%，Cu的质量百分数为13. 65%，Al的质量百分数为31. 54%，0的质量百分数为26. 36%。 本实施例的铝合金Ce-Cu复合转化膜的制备方法包括以下步骤步骤一、将尺寸为20mmX IOmmX 3mm的2019铝合金进行表面预处理步骤101、依次使用600 # ,800 #,1000 #,1200 #和2000 #的金相砂纸将铝合
金的表面进行预磨处理；步骤102、将步骤101中预磨后的铝合金置于温度为90°C的碱性脱脂液中脱脂IOmin;所述碱性脱脂液优选由硅酸钠、碳酸钠和去离子水混合制成，其中所述硅酸钠的浓度为20g/L，所述碳酸钠的浓度为20g/L ；步骤103、将步骤102中脱脂后的铝合金置于温度为25°C的活化液中活化20s ;所述活化液为氢氟酸溶液，其浓度优选为100mL/L ；步骤二、将表面预处理后的铝合金置于温度为30°C、pH值为4. 0的转化处理液中转化处理25min后取出洗净，自然风干后在铝合金的表面得到厚度为12 y m的Ce-Cu复合转化膜；所述处理液由硝酸铈、铜盐、过氧化氢和去离子水组成，所述处理液中硝酸铈的浓度为8. Og/L、铜盐的浓度为2. Og/L、过氧化氢的浓度为15mL/L ;所述铜盐优选为硝酸铜。采用JSM5800型扫描电镜测得本实施例的铝合金Ce-Cu复合转化膜的表面形貌SEM照片如图I (a)所示，截面形貌SEM照片如图I (b)所示，由图I (a)和图I (b)可知本实施例的铝合金Ce-Cu复合转化膜致密且与铝合金基体的结合牢固。本实施例的铝合金Ce-Cu复合转化膜的EDS谱图如图2所示，由图2可知Ce、Cu、0和Al四种元素的含量分布。采用JSM5800型扫描电镜自带X射线光子能谱分析仪测得本实施例的Ce-Cu复合转化膜中Ce、Cu、0和Al的面扫描分布分别如图3 (a)、图3 (b)、图3 (c)和图3 (d)所示，由图3 (a)、图3 (b)、图3 (c)和图3 (d)可知本实施例的铝合金Ce-Cu复合转化膜中Ce、Cu、0和Al四种元素的分布均匀。实施例2本实施例的铝合金Ce-Cu复合转化膜，由Ce、Cu、Al和0四种元素组成，所述铝合金Ce-Cu复合转化膜中Ce的质量百分数为20%，Cu的质量百分数为18%，Al的质量百分数为35%，0的质量百分数为27%。本实施例的铝合金Ce-Cu复合转化膜的制备方法包括以下步骤步骤一、将尺寸为20mmX IOmmX 4mm的LY12铝合金进行表面预处理
步骤101、依次使用600 # ,800 #,1000 #,1200 #和2000 #的金相砂纸将铝合
金的表面进行预磨处理；步骤102、将步骤101中预磨后的铝合金置于温度为95°C的碱性脱脂液中脱脂5min;所述碱性脱脂液由硅酸钠、碳酸钠和去离子水混合制成，所述碱性脱脂液中硅酸钠的浓度为15g/L，碳酸钠的浓度为15g/L ；步骤103、将步骤102中脱脂后的铝合金置于温度为25°C的活化液中活化IOs ;所述活化液为氢氟酸溶液，其浓度优选为120mL/L ；步骤二、将步骤一中表面预处理后的铝合金置于温度为20°C、pH值为6.0的转化处理液中转化处理20min后取出洗净，自然风干后在铝合金的表面得到厚度为IOym的Ce-Cu复合转化膜；所述转化处理液由硝酸铈、铜盐、过氧化氢和去离子水组成，所述转化 处理液中硝酸铈的浓度为12. Og/L，铜盐的浓度为5. Og/L，过氧化氢的浓度为18mL/L，所述铜盐优选为硫酸铜。本实施例的铝合金Ce-Cu复合转化膜致密且与铝合金基体的结合牢固。实施例3本实施例的铝合金Ce-Cu复合转化膜，由Ce、Cu, Al和0四种元素组成，所述铝合金Ce-Cu复合转化膜中Ce的质量百分数为35%，Cu的质量百分数为10%，Al的质量百分数为35%，0的质量百分数为20%。本实施例的铝合金Ce-Cu复合转化膜的制备方法包括以下步骤步骤一、将尺寸为20mmX IOmmX 2mm的6063铝合金进行表面预处理步骤101、依次使用600 # ,800 #,1000 #,1200 #和2000 #的金相砂纸将铝合
金的表面进行预磨处理；步骤102、将步骤101中预磨后的铝合金置于温度为80°C的碱性脱脂液中脱脂20min;所述碱性脱脂液由硅酸钠、碳酸钠和去离子水混合制成，所述碱性脱脂液中硅酸钠的浓度为30g/L，碳酸钠的浓度为30g/L ；步骤103、将步骤102中脱脂后的铝合金置于温度为22°C的活化液中活化30s ;所述活化液为氢氟酸溶液，其浓度优选为80mL/L ；步骤二、将步骤一中表面预处理后的铝合金置于温度为20°C、pH值为6.0的转化处理液中转化处理25min后取出洗净，自然风干后在铝合金的表面得到厚度为12 pm的Ce-Cu复合转化膜；所述转化处理液由硝酸铈、铜盐、过氧化氢和去离子水组成，所述转化处理液中硝酸铈的浓度为12. Og/L，铜盐的浓度为2. Og/L，过氧化氢的浓度为15mL/L，所述铜盐优选为氯化铜。本实施例的铝合金Ce-Cu复合转化膜致密且与铝合金基体的结合牢固。实施例4本实施例的铝合金Ce-Cu复合转化膜，由Ce、Cu、Al和0四种元素组成，所述铝合金Ce-Cu复合转化膜中Ce的质量百分数为5%，Cu的质量百分数为20%，Al的质量百分数为40%，0的质量百分数为35%。本实施例的铝合金Ce-Cu复合转化膜的制备方法包括以下步骤步骤一、将尺寸为20mmX IOmmX 3mm的7075铝合金进行表面预处理步骤101、依次使用600 # ,800 #,1000 #,1200 #和2000 #的金相砂纸将铝合金的表面进行预磨处理；步骤102、将步骤101中预磨后的铝合金置于温度为85°C的碱性脱脂液中脱脂IOmin;所述碱性脱脂液由硅酸钠、碳酸钠和去离子水混合制成，所述碱性脱脂液中硅酸钠的浓度为10g/L，碳酸钠的浓度为10g/L ；步骤103、将步骤102中脱脂后的铝合金置于温度为24°C的活化液中活化25s ;所述活化液为氢氟酸溶液，其浓度优选为90mL/L ；步骤二、将步骤一中表面预处理后的铝合金置于温度为30°C、pH值为1.0的转化处理液中转化处理IOmin后取出洗净，自然风干后在铝合金的表面得到厚度为3 y m的Ce-Cu复合转化膜；所述转化处理液由硝酸铈、铜盐、过氧化氢和去离子水组成，所述转化
处理液中硝酸铈的浓度为2. Og/L，铜盐的浓度为5. Og/L，过氧化氢的浓度为10mL/L，所述铜盐优选为硝酸铜。本实施例的铝合金Ce-Cu复合转化膜致密且与铝合金基体的结合牢固。实施例5本实施例的铝合金Ce-Cu复合转化膜，由Ce、Cu、Al和0四种元素组成，所述铝合金Ce-Cu复合转化膜中Ce的质量百分数为48%，Cu的质量百分数为17%，Al的质量百分数为20%，0的质量百分数为15%。本实施例的铝合金Ce-Cu复合转化膜的制备方法包括以下步骤步骤一、将尺寸为20mmX IOmmX 3mm的2019铝合金进行表面预处理步骤101、依次使用600 # ,800 #,1000 #,1200 #和2000 #的金相砂纸将铝合
金的表面进行预磨处理；步骤102、将步骤101中预磨后的铝合金置于温度为95°C的碱性脱脂液中脱脂20min;所述碱性脱脂液由硅酸钠、碳酸钠和去离子水混合制成，所述碱性脱脂液中硅酸钠的浓度为18g/L，碳酸钠的浓度为20g/L ；步骤103、将步骤102中脱脂后的铝合金置于温度为25°C的活化液中活化25s ;所述活化液为氢氟酸溶液，其浓度优选为80mL/L ；步骤二、将步骤一中表面预处理后的铝合金置于温度为40°C、pH值为5. 0的转化处理液中转化处理30min后取出洗净，自然风干后在铝合金的表面得到厚度为15i!m的Ce-Cu复合转化膜；所述转化处理液由硝酸铈、铜盐、过氧化氢和去离子水组成，所述转化处理液中硝酸铈的浓度为12. 0g/L，铜盐的浓度为3. 0g/L，过氧化氢的浓度为10mL/L，所述铜盐优选为硫酸铜。本实施例的铝合金Ce-Cu复合转化膜致密且与铝合金基体的结合牢固。实施例6本实施例的铝合金Ce-Cu复合转化膜，由Ce、Cu、Al和0四种元素组成，所述铝合金Ce-Cu复合转化膜中Ce的质量百分数为34%，Cu的质量百分数为8%，A1的质量百分数为28%，0的质量百分数为30%。本实施例的铝合金Ce-Cu复合转化膜的制备方法包括以下步骤步骤一、将尺寸为20mm X IOmmX 2mm的6063招合金进行表面预处理步骤101、依次使用600 #,800 #,1000 #,1200 #和2000 #的金相砂纸将铝合
金的表面进行预磨处理；
步骤102、将步骤101中预磨后的铝合金置于温度为80°C的碱性脱脂液中脱脂5min;所述碱性脱脂液由硅酸钠、碳酸钠和去离子水混合制成，所述碱性脱脂液中硅酸钠的浓度为20g/L，碳酸钠的浓度为20g/L ；步骤103、将步骤102中脱脂后的铝合金置于温度为22°C的活化液中活化IOs ;所述活化液为氢氟酸溶液，其浓度优选为120mL/L ；步骤二、将步骤一中表面预处理后的招合金置于温度为40°C、pH值为4.0的转化处理液中转化处理22min后取出洗净，自然风干后在铝合金的表面得到厚度为Ilym的Ce-Cu复合转化膜；所述转化处理液由硝酸铈、铜盐、过氧化氢和去离子水组成，所述转化处理液中硝酸铈的浓度为12. Og/L，铜盐的浓度为0. 5g/L，过氧化氢的浓度为18mL/L，所述铜盐优选为氯化铜。本实施例的铝合金Ce-Cu复合转化膜致密且与铝合金基体的结合牢固。
对比例I 本对比例为一种铝合金Ce转化膜，其制备方法与实施例I相同，其中不同之处在于所述转化处理液中不含铜盐，仅由硝酸铈、过氧化氢和去离子水混合制成，其中硝酸铈的浓度为8. Og/L,过氧化氢的浓度为15mL/L。本对比例的铝合金Ce转化膜的EDS谱图如图4所示，由图中可知本对比例的铝合金Ce转化膜由Ce、Al和0三种元素组成，其中Ce的质量百分数为37. 26%，Al的质量百分数为40. 17%，0的质量百分数为22. 57%。利用CHI760D电化学工作站分别对本发明实施例I制备的表面覆有Ce-Cu复合转化膜的铝合金与对比例I制备的表面覆有Ce转化膜的铝合金进行电化学性能对比测试，测试过程中采用三电极体系，分别以本发明实施例I制备的表面覆有Ce-Cu复合转化膜的铝合金与对比例I制备的表面覆有Ce转化膜的铝合金为工作电极，均以饱和甘汞电极为参比电极，均以钼电极为辅助电极；电解液均为质量百分比浓度为3. 5%的NaCl溶液，有效检测面积均为lcm2 ;稳定时间均为15min，扫描速率均为0. 01V/S，得到极化曲线如图5所示。图中a为本发明实施例I的表面覆有Ce-Cu复合转化膜的铝合金的极化曲线，b为对比例I的表面覆有Ce转化膜的铝合金的极化曲线，由图可知与对比例I的表面覆有Ce转化膜的铝合金相比，本发明的表面覆有Ce-Cu复合转化膜的铝合金的腐蚀电位提高了 50mV，腐蚀速率显著降低，说明本发明的Ce-Cu复合转化膜具有优良的耐腐蚀性能。利用CHI760D电化学工作站分别对本发明实施例I制备的表面覆有Ce-Cu复合转化膜的铝合金与未处理的铝合金进行电化学性能对比测试，测试过程中采用三电极体系，分别以本发明实施例I制备的表面覆有Ce-Cu复合转化膜的铝合金与未处理的铝合金为工作电极，均以饱和甘汞电极为参比电极，均以钼电极为辅助电极，电解液均为质量百分比浓度为3. 5%的NaCl溶液，有效检测面积均为lcm2 ;稳定时间均为15min，扫描速率均为
0.01V/S，得到极化曲线如图6所示。图中m为本发明实施例I的表面覆有Ce-Cu复合转化膜的铝合金的极化曲线，n为未处理的铝合金的极化曲线，由图可知，本发明的覆有Ce-Cu复合转化膜的铝合金的腐蚀电位与未经处理的铝合金相比提高了 200mV 250mV，腐蚀速率显著降低，说明本发明的Ce-Cu复合转化膜具有优良的耐腐蚀性能。以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制。凡是根据发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。
权利要求
1.一种铝合金Ce-Cu复合转化膜，其特征在于，由Ce、Cu、Al和O四种元素组成，所述铝合金Ce-Cu复合转化膜中Ce的质量百分数为5% 48%，Cu的质量百分数为8% 20%，Al的质量百分数为20% 40%，O的质量百分数为15% 35%。
2.根据权利要求I所述的一种铝合金Ce-Cu复合转化膜，其特征在于，所述铝合金Ce-Cu复合转化膜中Ce的质量百分数为20% 35%，Cu的质量百分数为10% 18%，Al的质量百分数为28% 35%，O的质量百分数为20% 27%。
3.根据权利要求2所述的一种铝合金Ce-Cu复合转化膜，其特征在于，所述铝合金Ce-Cu复合转化膜中Ce的质量百分数为28. 45%，Cu的质量百分数为13. 65%，Al的质量百分数为31. 54%，O的质量百分数为26. 36%。
4.根据权利要求1、2或3所述的一种铝合金Ce-Cu复合转化膜，其特征在于，所述铝合金Ce-Cu复合转化膜的厚度为3 ii m 15 y m。
5.一种制备如权利要求I、2或3所述铝合金Ce-Cu复合转化膜的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤 步骤一、将铝合金进行表面预处理 步骤101、将铝合金的表面进行预磨； 步骤102、将步骤101中预磨后的铝合金浸入温度为80°C 95°C的碱性脱脂液中脱脂5min 20min ； 步骤103、将步骤102中脱脂后的铝合金置于温度为22°C 25°C的活化液中活化IOs 30s ;所述活化液为氢氟酸溶液； 步骤二、将步骤一中表面预处理后的铝合金置于温度为20°C 40°C、pH值为I. 0 6.0的转化处理液中转化处理IOmin 30min后取出洗净，自然风干后在铝合金的表面得到Ce-Cu复合转化膜；所述转化处理液由硝酸铈、铜盐、过氧化氢和去离子水组成，所述转化处理液中硝酸铈的浓度为2. Og/L 12. Og/L,铜盐的浓度为0. 5g/L 5. Og/L,过氧化氢的浓度为10mL/L 18mL/L。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤101中所述预磨的具体工艺为依次使用600 #,800 #,1000 #,1200 #和2000 #的金相砂纸对所述铝合金进行表面预磨处理。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤102中所述碱性脱脂液由硅酸钠、碳酸钠和去离子水混合制成，所述碱性脱脂液中硅酸钠的浓度为10g/L 30g/L，碳酸钠的浓度为 10g/L 30g/L。
8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤103中所述氢氟酸溶液的浓度为80mL/L 120mL/L。
9.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤二中所述铜盐为硝酸铜、硫酸铜或氯化铜。
全文摘要
本发明提供了一种铝合金Ce-Cu复合转化膜，由Ce、Cu、Al和O四种元素组成，所述铝合金Ce-Cu复合转化膜中Ce的质量百分数为5%～48%，Cu的质量百分数为8%～20%，Al的质量百分数为20%～40%，O的质量百分数为15%～35%。本发明还提供了该Ce-Cu复合转化膜的制备方法如下一、将铝合金进行表面预处理；二、将预处理后的铝合金置于转化处理液中进行转化处理，得到铝合金Ce-Cu复合转化膜。本发明制备工艺简单，生产成本低廉，工艺参数易控，转化时间短，可重复性强；采用本发明制备的铝合金Ce-Cu复合转化膜致密且与铝合金基体的结合牢固，并且具有优良的耐蚀防护性能。
文档编号C23C22/56GK102747358SQ20121026430
公开日2012年10月24日 申请日期2012年7月28日 优先权日2012年7月28日
发明者朱明 , 杨建业, 王志华, 王昕 申请人:西安科技大学