专利名称：：腐蚀抑制添加剂的制作方法
技术领域：
：本发明涉及腐蚀抑制剂，更具体地，涉及能有效用在具有相对高含量锌的铝合金上的腐蚀抑制剂。
背景技术：
：由金属合金如铝合金制成的部件通过夹杂合金化元素获得较高的强度。但是，这些合金化元素的存在往往使合金易于腐蚀。通常，部一种腐蚀抑制剂包括例如钡或锶铬酸盐化合物形式的六价铬。尽管有效，但六价铬通常被认为是致癌物，因此用作涂层不理想。已使用无铬腐蚀抑制剂作为六价铬抑制剂的替代品。例如，无铬铬腐蚀抑制剂的一个缺点在于它们不能为所有合金组合物提供同等腐蚀保护。新的铝合金组合物正被开发并用于工业如航空工业中。尽管常规腐蚀抑制剂如EcoTuff⑧在提供腐蚀保护方面是有效的，但仍需要更大程度的腐蚀保护。因此，需要能提供增强的铝合金腐蚀保护的腐蚀抑制物质。
发明内容一种示例性耐腐蚀制品，包括具有大于0.25wtQ/。锌的铝基底和在铝基底上的保护涂层。例如，保护涂层包括非鵠酸盐阳极腐蚀抑制剂和阴极腐蚀抑制剂。用于形成铝基底上保护涂层的一种示例性腐蚀抑制物质，包括载体流体(carrierfluid)、载体流体内的阴极腐蚀抑制剂和载体流体内的锌惰性阳极腐蚀抑制剂。例如，可根据待用腐蚀抑制物质涂敷的铝合金基底中至少一种合金化元素的数量选择腐蚀抑制物质的组成。例如，根据具有大于约0.25wt。/。锌的铝合金基底，腐蚀抑制物质包括非鸽酸盐阳极腐蚀抑制剂。本领域技术人员从目前优选实施方案的以下详细描述中能更清楚本发明的各种特征和优点。可按如下简洁描述该详细描述的附图。图1图示了示例性耐腐蚀制品。图2图示了用于形成保护涂层的示例性腐蚀抑制物质。具体实施方式图1图示了示例性耐腐蚀制品IO如航空部件或其它类型制品的选择部分。在这个例子中，耐腐蚀制品包括基底12和在基底12上的保护涂层14。保护涂层14抵抗对下面基底12的腐蚀。尽管在公开的例子中显示了保护涂层14和基底12的特定结构，但应认识到，公开的构造不限于所示例子，并可包括其它层或涂层。在这个例子中，基底12为具有相对高含量的锌的铝合金。例如，铝合金包括大于0.25wt。/。的锌。在另一个例子中，铝合金包括大于约5wt。/。的锌。在又一个例子中，铝合金包括约5.1-6.1wty。的锌。本说明书中相对于数值如组成使用的术语"约"指值的可能变化，比如本领域中通常接受的变化或公差。选择下文中将要描述的保护涂层14的组成以为具有相对高含量锌的铝合金基底12提供腐蚀保护。例如，鵠可能在含锌基底表面处与锌反应从而损害涂层的腐蚀保护。对于合金如铝2024,锌的量低于0.25wt%,铜的量超过3.0wt0/。，这导致对鵠和锌之间的反应不敏感的富铜表面。但是，对于具有较低量的铜和较高量的锌，如在铝7075中，存在易于与腐蚀抑制剂中的鵠反应的富锌表面。在公开的例子中，保护涂层14不含鵠酸盐，因此有避免鵠和锌之间反应的益处。在一个例子中，基底12的铝合金为铝7075,其包括约1.2-2.0wt%的铜、约0.3wt。/o的锰、约2.1-2.9wty。的镁、约0.4wt。/。的硅、约0.5wt%的铁、约5.1-6.lwt。/Q的锌、约0.18-0.35wt。/。的铬、约0.2wty。的钛，余量为铝。铝7075可包括不会实质上影响合金性质的其它杂质或其它元素，或在合金中不可测量或不能检测的元素。类似地，基底12可为具有大于0.25wty。的锌的另一类高锌铝合金。在图示例子中，保护涂层14包括保护下面的基底12抵抗腐蚀的非鵠酸盐阳极腐蚀抑制剂16和阴极腐蚀抑制剂18。例如，非钨酸盐阳极腐蚀抑制剂抑制金属氧化反应，阴极腐蚀抑制剂18抑制还原反应。在一个例子中，非鴒酸盐阳极腐蚀抑制剂包括钒酸盐化合物或钼酸盐化合物中的至少一种。在另一个例子中，非钨酸盐阳极腐蚀抑制剂为钼酸锌。阴极腐蚀抑制剂包括选自元素周期表第IIIB族元素中的至少一种元素。在另一个例子中，阴才及腐蚀抑制剂包4舌铈。例如，4巿为柠檬酸铈的形式。在又一个例子中，非钨酸盐阳极腐蚀抑制剂16仅包括钼酸锌，阴极腐蚀抑制剂仅包括柠檬酸铈，这可确保在保护涂层14内不存在未知反应性的其它元素。保护涂层14可以以各种不同形式中的任何一种使用。例如，非鵠酸盐阳极腐蚀抑制剂16和阴极腐蚀抑制剂18可用作粘合剂、涂料、底漆(primer)或密封剂等中的添加剂或颜料。在另一例子中，非钨酸盐阳极腐蚀抑制剂16和阴极腐蚀抑制剂18可用作用于形成保护涂层14的转化涂层(conversioncoating)过程中的添力口剂。在一个例子中，非鴒酸盐阳极腐蚀抑制剂16和阴极腐蚀抑制剂18占保护涂层的约l-50wt%，余量包括包围腐蚀抑制剂16和18的基质。参考图2，例如，可由被加入到底漆、涂料、粘合剂、密封剂、转化涂层中或用作直接施加的腐蚀抑制剂的腐蚀抑制物质30形成保护涂层14。腐蚀抑制物质30包括载体流体32、在载体流体32内的阴极腐蚀抑制剂34和在载体流体内的锌惰性阳极腐蚀抑制剂36。根据阴极腐蚀抑制剂34、锌惰性阳4及腐蚀抑制剂36和载体流体32的组成，腐蚀抑制剂34和36可作为载体流体32内的固体颗粒或作为载体流体32内的溶解物质存在。在一个例子中，锌惰性阳极腐蚀抑制剂36为当暴露于具有大于0.25wt。/o锌的铝合金时适合避免与锌反应的腐蚀抑制剂。例如，锌惰性阳极腐蚀抑制剂36包括钒酸盐或钼酸盐化合物。在另一个例子中，化合物为钼酸锌。阴极腐蚀抑制剂34包括选自元素周期表第IIIB族元素中的至少一种元素。在另一个例子中，阴极腐蚀抑制剂34包括铈。例如，铈为柠檬酸铈的形式。载体流体32内阴极腐蚀抑制剂34和锌惰性阳极腐蚀抑制剂36的量取决于保护涂层14的所需組成。在一个例子中，载体流体内腐蚀抑制剂34和36各自的浓度为约0.1-100克/升(0.01-13.3盎司/加仑)载体流体32。考虑这种描述，本领域普通技术人员能确定用于形成具有合意组成的保护涂层14的腐蚀抑制剂34和36的合适浓度。如上面例子中所示，根据基底12的铝合金内锌的量选择腐蚀抑制物质30包括非鴒酸盐阳极腐蚀抑制剂16。在一个非限制性例子中，为了证实非钨酸盐阳极腐蚀抑制剂16对高锌铝合金的有效性，用各种组成的腐蚀抑制物质涂敷铝2024和7075的试样，并随后评价腐蚀。试样涂有三种不同腐蚀抑制物质中的一种或多种。如下面表1所示，柠檬酸铈阴极抑制剂被指示为抑制剂1,钼酸锌阳极抑制剂被指示为抑制剂2,鴒酸锶阳极抑制剂被指示为抑制剂3。然后按照ASTMG85Annex5测试试样，并用在1和IO之间的数值等级评价，其中IO代表无腐蚀，0代表完全腐蚀失效。在其它例子中，可使用其它试^验条件或标准。如表1中所示，全部三种腐蚀抑制剂的腐蚀抑制组合都为2024合金提供了为9的等级。但是，全部三种腐蚀抑制剂的腐蚀抑制组合都为保护7075合金只提供了为6的等级。在这个试验中，柠檬酸铈阴极抑制剂1和钼酸锌阳极抑制剂2的组合为2024合金提供了为9的等级和为7075合金提供了为8的等级。因此，含鴒酸盐的组合保护2024合金，但不同样保护7075合金，而无鵠酸盐的组合为2024合金和7075合金提供了腐蚀保护。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>尽管特征的组合显示在图示例子中，但并不需要组合它们中的全部以实现本公开各种实施方案的益处。换句话说，根据本公开的实施方案设计的体系没有必要包括任何一个图中所示的全部特征或图中示意地显示的所有部分。此外，一个示例性实施方案的所选特征可与其它示例性实施方案的所选特征结合。前面的描述仅仅是示例性的，而不是限制。不必然脱离本公开本质的对公开实施例的改变和变化对于本领域那些技术人员来说是显而易见的。本公开的法律保护范围仅仅通过研究下面的权利要求来确定。权利要求1.一种耐腐蚀制品，包括具有大于0.25wt％锌的铝基底；和在铝基底上的保护涂层，所述保护涂层包括非钨酸盐阳极腐蚀抑制剂和阴极腐蚀抑制剂。2.如权利要求1所述的耐腐蚀制品，其中铝基底包括大于5wt%的锌。3.如权利要求2所述的耐腐蚀制品，其中铝基底包括约5.1-6.1wt。/o的锌。4.如权利要求1所述的耐腐蚀制品，其中铝基底包括约2wt。/o或更少的铜。5.如权利要求4所述的耐腐蚀制品，其中铝基底包括约1.2-2wt%的铜。6.如权利要求5所述的耐腐蚀制品，其中铝基底包括约0.3wt%的锰、约2.1-2.9wt。/。的镁、约0.4wtQ/。的硅、约0.5wt。/。的铁、约5.1-6.1wt%的锌、约0.18-0.35wt。/o的铬、约0.2wt。/o的钛，余量为铝。7.如权利要求1所述的耐腐蚀制品，其中非鴒酸盐阳极腐蚀抑制剂包括钒酸盐化合物或钼酸盐化合物中的至少一种。8.如权利要求7所述的耐腐蚀制品，其中非鵠酸盐阳极腐蚀抑制剂由钼酸锌组成。9.如权利要求1所述的耐腐蚀制品，其中阴极腐蚀抑制剂包括元素周期表第IIIB族元素。10.如权利要求9所述的耐腐蚀制品，其中阴极腐蚀抑制剂由柠檬酸铈组成。11.如权利要求1所述的耐腐蚀制品，其中保护涂层包括转化涂层、底漆、涂料、粘合剂或密封剂。12.如权利要求1所述的耐腐蚀制品，其中非鵠酸盐阳极腐蚀抑制剂和阴极腐蚀抑制剂占保护涂层的约l-50wt%。13.选择腐蚀抑制物质的方法，包括根据待用腐蚀抑制物质涂敷的铝合金基底中至少一种合金化元素的量选择腐蚀抑制物质以包括非鵠酸盐阳极腐蚀抑制剂。14.如权利要求13所述的方法，其中所述至少一种合金化元素包括锌，并还包括根据大于0.25wt。/o铝合金的锌量选择所述腐蚀抑制物质以包括所述非鴒酸盐阳极腐蚀抑制剂。15.如权利要求13所述的方法，其中所述至少一种合金化元素包括锌，并还包括根据在大约5.1和6.1wt。/。铝合金之间的锌量选择所述腐蚀抑制物质以包括所述非鴒酸盐阳极腐蚀抑制剂。16.如权利要求13所述的方法，包括选择所述非鵠酸盐阳极腐蚀抑制剂以包括钒和钼中的至少一种。17.如权利要求16所述的方法，包括选择所述非鵠酸盐阳极腐蚀抑制剂以包括钼酸锌。18.如权利要求13所述的方法，包括选择所述腐蚀抑制物质以包括含有至少一种元素周期表第IIIB族元素的阴极腐蚀抑制剂。19.腐蚀抑制物质，包括载体流体；所述载体流体内的阴极腐蚀抑制剂；和用于保护具有大于0.25wt。/。锌的铝合金的在所述载体流体内的锌惰性阳极腐蚀抑制剂。20.如权利要求19所述的腐蚀抑制物质，其中所述载体流体包括水、醇、底漆、涂料、粘合剂或密封剂中的至少一种。21.如权利要求19所述的腐蚀抑制物质，其中所述锌惰性阳极腐蚀抑制剂由钼酸锌组成。22.如权利要求21所述的腐蚀抑制物质，其中所述阴极腐蚀抑制剂由柠檬酸铈组成。23.如权利要求19所述的腐蚀抑制物质，在载体流体内包括约0.1-100克/升的阴极腐蚀抑制剂和锌惰性阳极腐蚀抑制剂中的每一种。全文摘要本发明涉及腐蚀抑制添加剂。尤其涉及耐腐蚀制品，包括具有大于0.25wt％的锌的铝基底，和在铝基底上的保护涂层。保护涂层包括非钨酸盐阳极腐蚀抑制剂和阴极腐蚀抑制剂。文档编号C09D5/12GK101333659SQ200810128559公开日2008年12月31日申请日期2008年6月27日优先权日2007年6月27日发明者J·T·比尔斯,M·R·亚沃罗夫斯基,S·阿斯瑙尔特申请人:联合工艺公司