本发明涉及镁合金表面处理
技术领域：
，尤其涉及一种用于镁合金表面处理的复混纳米硫化锌的锡钼酸盐转化液及其使用方法。
背景技术：
：镁合金是一种轻量化、高强度的金属材料，同等强度的产品重量甚至可以比塑胶还要轻，其承受冲击载荷的能力比铝合金大，同时镁合金还具有加工性能好、散热快、抗震、防电磁波、可回收利用等优点在航空航天、3C产品、运动器材等领域被广泛应用，尤其是近年来3C产品逐渐向轻薄短小方向发展，使得高性能的镁合金更受到制造商的青睐。虽然镁合金具备上述优点，但是由于镁及其合金化学活性高，其氧化膜疏松多孔，导致材料表面抗腐蚀性能差，环境适应性差，限制着镁合金的使用。为了改善这些缺点，工业应用中常采用表面防护技术对镁合金进行表面处理，其中化学转化处理是最快捷、有效、经济的一种处理方式，不仅可以提高合金抗腐蚀能力，还合金表面进一步防护处理打下了良好的基础。目前镁合金常用的化学处理液主要有铬酸盐、高锰酸盐、磷酸盐、高锰酸盐-磷酸盐等溶液体系，其中铬酸盐转化膜的工艺最为成熟，但是六价铬是高致癌物质，目前已禁止使用，其它类的处理液虽然在一定程度上更为环保，但是形成的转化膜均存在耐腐蚀性较差、膜层易产生裂纹等问题，难以满足工程需求。为了改善化学转化膜存在的这些缺陷，研究者们通过在转化液中添加纳米粒子可以明显的改善转化膜的微观结构，如《纳米硬质相对化学转化膜微观结构的影响》一文的研究结果表明纳米Al2O3、纳米SiO2的添加可有效的提高转化膜晶粒数量，提高转化膜的致密度，获得更高的耐蚀性，但是提高纳米粉体在转化液中的分散性仍是较难克服的问题，对工艺操作要求很高，应用受限。技术实现要素：本发明为了弥补已有技术的缺陷，提供一种用于镁合金表面处理的复混纳米硫化锌的锡钼酸盐转化液及其使用方法，以期改善传统钼酸盐转化膜的性能，获得更为高效的镁合金表面防护效果。本发明是通过以下技术方案实现的：一种用于镁合金表面处理的复混纳米硫化锌的锡钼酸盐转化液，该转化液由以下重量份的原料配制而成：焦磷酸钠5-8、锡酸盐20-30、钼酸钠20-30、氟化钠1-2、单宁酸1-2、端羧基超支化聚醚3-5、纳米硫化锌1-2、去离子水适量、冰醋酸适量。所述的锡酸盐为锡酸钾、锡酸锂、锡酸钙、锡酸锌、锡酸钠中的一种。所述的转化液由以下步骤制备得到：（1）将焦磷酸钠与少量的去离子水混合，搅拌使其完全溶解，所得溶液备用；（2）将锡酸盐与少量的去离子水混合，搅拌使其完全溶解，所得溶液备用；（3）将钼酸钠与少量的去离子水混合，搅拌使其完全溶解，所得溶液备用；（4）将氟化钠与少量的去离子水混合，搅拌使其完全溶解，所得溶液备用；（5）将端羧基超支化聚醚投入适量的去离子水中，搅拌使其完全溶解，控制溶液中端羧基超支化聚醚的浓度为1-2g/L，随后加入纳米硫化锌，超声振荡处理1-2h，得纳米硫化锌分散液备用；（6）将步骤（1）至步骤（5）制备的溶液混合均匀后加入去离子水调节至体系中锡酸盐浓度为20-30g/L，再用冰醋酸调节体系pH值为3.5-4，即得所述的转化液。所述的一种用于镁合金表面处理的复混纳米硫化锌的锡钼酸盐转化液的使用方法，包括以下步骤：（1）将镁合金表面经除油、水漂洗、酸侵蚀、水漂洗、碱活化、水漂洗等步骤后自然晾干备用；（2）将预处理后的镁合金浸泡于温度为80-90℃的复混纳米硫化锌的锡钼酸盐转化液中反应20-30min后取出，再用水冲洗工件，自然晾干即可。本发明选用锡酸盐、钼酸钠作为主要成膜剂，佐以焦磷酸钠、氟化钠、单宁酸等助剂，并加入了纳米硫化锌作为防腐蚀助剂，同时先将纳米硫化锌投入端羧基超支化聚醚水溶性中进行分散处理，端羧基超支化聚醚的亲水端可在水溶液中伸展形成三维立体结构，带动纳米硫化锌在体系中的分散，获得分散均匀的纳米硫化锌溶胶体系，有效的防止纳米材料在体系中团聚沉降，达到高效的改性效果；本发明制备的转化液具有成膜速度快、环保性高等优点，其在镁合金表面形成的转化膜具有防腐蚀性能好、表面相容性等优点，同时还具有独特的光电性能，进一步改善了镁合金的使用性能。具体实施方式一种用于镁合金表面处理的复混纳米硫化锌的锡钼酸盐转化液，该转化液由以下重量份的原料配制而成：焦磷酸钠5、锡酸钾20、钼酸钠20、氟化钠1、单宁酸1、端羧基超支化聚醚3、纳米硫化锌1、去离子水适量、冰醋酸适量。该转化液由以下步骤制备得到：（1）将焦磷酸钠与少量的去离子水混合，搅拌使其完全溶解，所得溶液备用；（2）将锡酸钾与少量的去离子水混合，搅拌使其完全溶解，所得溶液备用；（3）将钼酸钠与少量的去离子水混合，搅拌使其完全溶解，所得溶液备用；（4）将氟化钠与少量的去离子水混合，搅拌使其完全溶解，所得溶液备用；（5）将端羧基超支化聚醚投入适量的去离子水中，搅拌使其完全溶解，控制溶液中端羧基超支化聚醚的浓度为1g/L，随后加入纳米硫化锌，超声振荡处理1h，得纳米硫化锌分散液备用；（6）将步骤（1）至步骤（5）制备的溶液混合均匀后加入去离子水调节至体系中锡酸盐浓度为20g/L，再用冰醋酸调节体系pH值为3.5，即得所述的转化液。该转化液的使用方法包括以下步骤：（1）将镁合金表面经除油、水漂洗、酸侵蚀、水漂洗、碱活化、水漂洗等步骤后自然晾干备用；（2）将预处理后的镁合金试样浸泡于温度为80℃的复混纳米硫化锌的锡钼酸盐转化液中反应30min后取出，再用水冲洗工件，自然晾干即可。对镁合金试样表面的转化膜进行性能测试，测试结果为：形貌:宏观为灰黑色，成膜均匀平整，微观结果为立体网状结果，有轻微裂纹，膜厚5.6μm。耐腐蚀性：将未经处理的镁合金基体与试样分别盐雾试验和湿热试验，结果如下：项目盐雾试验湿热试验基体8h后全面腐蚀，产生大量腐蚀物24h后表面变色、出现大量气泡试样60h后表面出现腐蚀斑点205h后表面轻微变色，少量气泡当前第1页1 2 3