一种镁合金碱性除垢剂的制作方法

本发明涉及一种镁合金碱性除垢剂。
背景技术：
：镁及其合金的比强度高，密度小，同时有良好的减震性、导热、导电性、电磁屏蔽性、机械加工性能以及再循环利用的性能，因此镁合合金的应用一直备受关注。镁及其合金的化学活性及耐腐蚀性能很差阻碍了其规模应用，所以需要对镁合金金表面进行电镀或喷涂处理，形成保护膜，提高镁合金的耐蚀性。镁合金电镀或喷涂前必须对其进行前处理，除去镁合金表面的油灰和污垢。镁合金经过除油，酸洗之后，表面仍残留许多灰黑色的膜层，这些膜层存在会降低镁合金镀层或涂层与基体的结合力。为了提高镁合金镀层或涂层的结合力，对镁合金进行除垢处理是必不可少的工序。目前常用的除垢通常是酸性体系，该方法除垢过程中易产生有害气体，污染环境，且不利于工人健康。技术实现要素：有鉴于此，本发明所要解决的技术问题，就是提出一种镁合金碱性除垢剂，可以快速去除镁合金表面灰膜，使其表面没有灰垢，呈现出白色表面状态。为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案予以实现：一种镁合金碱性除垢剂，包括如下含量的组分：复合碱150-300g/kg，络合剂10-60g/kg，活化剂5-15g/kg，缓蚀剂20-60g/kg，脱附剂1-5g/kg，以及余量的水。进一步地，所述的镁合金碱性除垢剂，包括如下含量的组分：复合碱170-280g/kg，络合剂20-50g/kg，活化剂8-14g/kg，缓蚀剂25-50g/kg，脱附剂1-4g/kg，以及余量的水。进一步地，所述的复合碱为氢氧化钠、氢氧化钾、硅酸钠、硅酸钾、碳酸钠以及碳酸钾中的至少一种。进一步地，所述的络合剂为edta二钠、葡庚糖酸钠、苯酚磺酸、植酸、聚丙烯酰胺、二巯基丙烷磺酸钠中的至少一种。进一步地，所述的活化剂为氟化钾、氟化钠、氟化氢铵、氟硼酸钠、氟锆酸铵、三乙醇胺、氨水、四乙烯五胺中的至少一种。进一步地，所述的缓蚀剂为硝酸钠、亚硝酸钠、苯骈三氮唑、尿素中的至少一种。进一步地，所述的脱附剂为甜菜碱、二乙二醇单丁醚、烷基糖苷、烷醇酰胺、脂肪醇聚氧乙烯醚(eo5-15)、异构醇聚氧乙烯醚(eo5-15)、环氧乙烷和环氧丙烷共聚物(eo3-10，po3-10)中的两种或几种。与现有技术相比，本发明具有的有益效果为：1)本发明通过调整镁合金碱性除垢剂中络合剂、活化剂、缓蚀剂和脱附剂的比例，并通过超声波的作用使镁合金表面的灰膜产生均匀脱附，裸露出白色的金属基材表面，基材表面均匀，没有腐蚀花斑和残余灰膜存在，在这层表面进行后续的沉锌电镀，可以提高基材与镀层的结合力。2)本发明提供的镁合金碱性除垢剂在除垢过程中不产生任何有害气体，有利于保护环境和人体健康，其可以采用电镀铜-镍-铬工艺进行后续电镀生产，形成的电镀层与基体结合力更佳。附图说明图1为本发明的除垢剂在除垢应用试验中，采用数码相机采集到的碱性除垢前后的镁合金板的表面形貌图。具体实施方式为让本领域的技术人员更加清晰直观的了解本发明，下面将结合附图，对本发明作进一步的说明。实施例1本实施例的镁合金碱性除垢剂，包括如下含量的组分：复合碱170g/kg、络合剂35g/kg、活化剂13g/kg、缓蚀剂45g/kg、脱附剂1g/kg，以及余量的水。其中，复合碱由氢氧化钠、碳酸钾来提供(氢氧化钠130g/kg，碳酸钾40g/kg)；络合剂由葡庚糖酸钠和植酸来提供(葡庚糖酸钠含量20g/kg，植酸15g/kg)；活化剂由氟化钾和三乙醇胺来提供(氟化钾8g/kg，三乙醇胺5g/kg)；缓蚀剂由硝酸钠来提供；脱附剂由烷基糖苷(阿克苏公司的ag6202)和eo-po聚合物(bl240，索尔维公司)来提供(ag6202为0.6g/kg，bl240为0.4g/kg)。实施例2本实施例的镁合金碱性除垢剂，包括如下含量的组分：复合碱200g/kg、络合剂50g/kg、活化剂10g/kg、缓蚀剂30g/kg、脱附剂3g/kg，以及余量的水。其中，复合碱由氢氧化钾、硅酸钠和碳酸钠来提供(氢氧化钾150g/kg，硅酸钠30g/kg，碳酸钠20g/kg)；络合剂由edta二钠、葡庚糖酸钠和聚丙烯酰胺来提供(edta二钠含量30g/kg，葡庚糖酸钠15g/kg聚丙烯酰胺5g/kg)；活化剂由氟化钠和氨水来提供(氟化钠6g/kg，氨水4g/kg)；缓蚀剂由亚硝酸钠和尿素来提供(亚硝酸钠含量为20g/kg，尿素含量为10g/kg)；脱附剂由甜菜碱和aeo-7来提供(甜菜碱为1g/kg，aeo-7为2g/kg)。实施例3本实施例的镁合金碱性除垢剂，包括如下含量的组分：复合碱240g/kg、络合剂30g/kg、活化剂8g/kg、缓蚀剂50g/kg、脱附剂2g/kg，以及余量的水。其中，复合碱由硅酸钠、硅酸钾、碳酸钾来提供(硅酸钠100g/kg，硅酸钾110g/kg，碳酸钾30g/kg)；络合剂由葡庚糖酸钠和苯酚磺酸来提供(葡庚糖酸钠含量25g/kg，苯酚磺酸5g/kg)，活化剂由氟化氢胺和氟硼酸钠来提供(氟化氢胺4g/kg，氟硼酸钠4g/kg)，缓蚀剂由苯骈三氮唑来提供，脱附剂由二乙二醇单丁醚和eo-po聚合物(bl240，索尔维公司)来提供(二乙二醇单丁醚为1.5g/kg，bl240为0.5g/kg)。实施例4本实施例的镁合金碱性除垢剂，包括如下含量的组分：复合碱280g/kg、络合剂20g/kg、活化剂14g/kg、缓蚀剂25g/kg、脱附剂4g/kg，以及余量的水。其中，复合碱由氢氧化钾、氢氧化钠和硅酸钾来提供(氢氧化钾190g/kg，氢氧化钠50g/kg，硅酸钾40g/kg)；络合剂由edta二钠和二巯基丙烷磺酸钠来提供(edta二钠含量16g/kg，二巯基丙烷磺酸钠4g/kg)；活化剂由氟硼酸钠和四乙烯五胺来提供(氟化酸钠3g/kg，四乙烯五胺11g/kg)，缓蚀剂由尿素来提供；脱附剂由烷基糖苷(阿克苏公司的ag6202)和aeo-7来提供(ag6202为2.5g/kg，aeo-7为1.5g/kg)。对比例1本对比例的镁合金碱性除垢剂，包括如下含量的组分：复合碱330g/kg，络合剂8g/kg，活化剂20g/kg，缓蚀剂70g/kg，脱附剂1.5g/kg，以及余量的水。其中，复合碱由氢氧化钠、碳酸钾、硅酸钾来提供(氢氧化钠250g/kg，碳酸钾60g/kg，硅酸钾20g/kg)；络合剂由葡庚糖糖酸钠和植酸来提供(葡庚糖酸钠含量6g/kg，植酸2g/kg)，活化剂由氟化钠和氟锆酸铵来提供(氟化钠15g/kg，氟锆酸胺5g/kg)，缓蚀剂由硝酸钠来提供，脱附剂为烷基糖苷(阿克苏公司的ag6202)来提供。对比例2本对比例的镁合金碱性除垢剂，包括如下含量的组分：复合碱200g/kg，络合剂0g/kg，活化剂10g/kg，缓蚀剂30g/kg，脱附剂3g/kg，以及余量的水。其中，复合碱由氢氧化钾、硅酸钠和碳酸钠来提供(氢氧化钾150g/kg，硅酸钠30g/kg，碳酸钠20g/kg)；活化剂由氟化钠和氨水来提供(其中氟化钠6g/kg，氨水4g/kg)，缓蚀剂由亚硝酸钠和尿素来提供(亚硝酸钠含量为20g/kg，尿素含量为10g/kg)，脱附剂由甜菜碱和aeo-7来提供(甜菜碱为1g/kg，aeo-7为2g/kg)。对比例3本对比例的镁合金碱性除垢剂，包括如下含量的组分：复合碱200g/kg，络合剂50g/kg，活化剂0g/kg，缓蚀剂30g/kg，脱附剂3g/kg，以及余量的水。其中，复合碱由氢氧化钾、硅酸钠和碳酸钠来提供(氢氧化钾150g/kg，硅酸钠30g/kg，碳酸钠20g/kg)；络合剂由葡庚糖酸钠和聚丙烯酰胺来提供(葡庚糖酸钠45g/kg，聚丙烯酰胺5g/kg)，缓蚀剂由亚硝酸钠和尿素来提供(亚硝酸钠含量为20g/kg，尿素含量为10g/kg)，脱附剂由甜菜碱和aeo-7来提供(甜菜碱为1g/kg，aeo-7为2g/kg)。对比例4本对比例的镁合金碱性除垢剂，包括如下含量的组分：复合碱200g/kg，络合剂50g/kg，活化剂10g/kg，缓蚀剂0g/kg，脱附剂3g/kg，以及余量的水。其中，复合碱由氢氧化钾、硅酸钠和碳酸钠来提供(氢氧化钾150g/kg，硅酸钠30g/kg，碳酸钠20g/kg)；络合剂由葡庚糖酸钠和聚丙烯酰胺来提供(葡庚糖酸钠45g/kg，聚丙烯酰胺5g/kg)，活化剂由氟化钠和氨水来提供(其中氟化钠6g/kg，氨水4g/kg)，脱附剂由甜菜碱和aeo-7来提供(甜菜碱为1g/kg，aeo7为2g/kg)。镁合金电镀工艺流程：除蜡→水洗×3→除油→水洗×3→酸洗→水洗×3→超声波碱性除垢→水洗×3→碱活化→水洗×3→一次沉锌→水洗×3→脱锌→水洗×3→超声波碱性除垢→水洗×3→碱活化→水洗×3→二次沉锌-→水洗×3→预镀碱铜→镀碱铜→水洗×3→镀半光镍→镀光镍→水洗×3→镀铬→水洗×3→钝化。镁合金碱性除垢剂工艺条件如下表所示：所述的镁合金沉锌及操作条件镁合金沉锌配方及工艺条件如下表所示：所述的镁合金脱锌及操作条件镁合金脱锌配方及工艺条件如下表所示：所述预碱铜配方及工艺条件预镀碱铜配方及工艺条件如下表所示：所述镀碱铜配方及工艺条件镀碱铜配方及工艺条件如下表所示：除垢应用试验(1)超声波碱性除垢采用实施例1-4及对比例1-4的镁合金碱性除垢剂对镁合金板进行超声波碱性除垢，方法如下：将需要除垢处理的镁合金板材放入镁合金碱性除垢剂中进行超声波除垢处理，镁合金碱性除垢剂工作液的开槽量为300ml/l，其余为水，工作温度：45℃，工作时间：3min，工作条件：超声波；(2)比较经过超声波碱性除垢后镁合金板表面形貌采用数码相机采集碱性除垢前后镁合金板的表面形貌，如图1所示，其中a是超声波除垢前的镁合金板表面形貌，b是用实施例3的镁合金碱性除垢剂，超声波除垢后镁合金板的表面形貌(用实施例1、2、4的镁合金碱性除垢剂，超声波碱性除垢后的表面形貌与图b基本相同)，c是用对比例3的镁合金碱性除垢剂，超声波碱性除垢后镁合金板的表面形貌(用对比例1、2、4镁合金碱性除垢剂，超声波除垢后的表面形貌与图c的形貌基本相同)。由图1对比碱性除垢前后的镁合金板的表面形貌可以发现，用实施例1-4的镁合金碱性除垢剂，超声波碱性除垢后的镁合金基体表面均匀，没有腐蚀花斑和残余灰膜，无附着物；而用对比例1-4的镁合金碱性除垢剂，超声波除垢后，镁合金基体表面有腐蚀花班和残余黑膜出现，基体表面有可擦去的灰膜。(3)电镀铜-镍-铬层将经过除垢处理的镁合金板进行沉锌并电镀。一、烘烤实验将电镀之后的镁合金板放在150℃的烘箱中保温1小时，取出后放冷，用实施例1-4镁合金碱性除垢剂，超声波除垢电镀的镀层没有起泡或脱皮的现象，而用对比例1-4的镁合金碱性除垢剂，超声波除垢再电镀的镀层有起泡和脱皮现象。二、锉刀试验：把用镁合金碱性除垢后的镁合金板电镀之后，用四寸锉刀在零件边缘沿金属基体向沉积层的方向与镀层呈45°角挫去沉积层，观察沉积层与金属基体有无分离。结果如下表所示：镁合金碱性除垢剂镀层与基体的结合力实施例1镀层与基体间无脱皮，结合力好实施例2镀层与基体间无脱皮，结合力好实施例3镀层与基体间无脱皮，结合力好实施例4镀层与基体间无脱皮，结合力好对比例1镀层与基体脱落，结合力差对比例2镀层从基体上发生脱皮，结合力差对比例3镀层大面积脱落，结合力差对比例4镀层从基体上大块剥落，结合力差上述对实施例的描述是为便于该
技术领域：
的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，对于本发明做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。当前第1页12