一种铝合金钝化膜锆含量的测试装置及其测试方法与流程

本发明涉及金属表面处理，特别涉及一种铝合金钝化膜锆含量的测试装置及其测试方法。

背景技术：

1、铝合金的化学钝化膜（也称为转化膜）可以作为最外面直接使用的装饰性涂层，也可以作为有机聚合物涂层的底层，具有很重要的工业意义。作为最外面装饰性涂层（也称为裸露涂层）可以大大提高铝产品的防腐性能；作为聚合物涂层的底层，可以大大提高涂层的抵抗膜下腐蚀（也称为丝状腐蚀）的能力。

2、含锆盐的无铬铝钝化技术已经代替传统的六价铬钝化技术，测试钝化膜中的锆含量，成为评价钝化膜质量是否合格的关键。

3、现有的测试钝化膜中锆含量的方法是使用光谱仪进行分析，但是光谱仪设备昂贵、分析速度较慢、跟不上生产节拍，同时对设备操作人员的素质要求较高。

技术实现思路

1、为克服上述缺点，本发明的目的在于提供一种测试速度快、测试准确、测试成本低的铝合金钝化膜锆含量的测试装置及其测试方法。

2、为达到以上目的，本发明采用的技术方案是：铝合金钝化膜锆含量的测试装置，用于铝合金钝化膜中锆含量的测试，包括底座，所述底座的上端面设置有立板，所述立板的内部设置有放置槽，所述放置槽延伸到立板的上端面。所述放置槽用于给铝板钝化层剥离提供场所，得到剥离溶液。钝化层剥离前将硫酸溶液和铝板放置到放置槽内反应。

3、本发明在放置槽内进行简单的化学分析就可以测试出铝合金钝化膜中的锆含量，代替了传统的光谱仪分析法，本发明设备成本低、分析速度快且测试准确。

4、进一步的是：所述立板的上端面对称设置有倾斜的引导面，两个所述引导面呈倒八字型，所述引导面用于引导剥离溶液流入到放置槽内。

5、进一步的是：所述放置槽的高度为160mm，所述放置槽的长度为80mm，所述放置槽的宽度为4mm。

6、一种铝合金钝化膜中锆含量的测试方法，采用铝合金钝化膜中锆含量的测试装置，包括如下步骤：

7、步骤一：取一片铝板，对铝板进行除油处理、去氧化膜处理和钝化处理，得到钝化膜试片；

8、步骤二：对钝化膜试片进行钝化层剥离处理，得到剥离溶液；

9、步骤三：制备锆的标准溶液、利用剥离溶液制备不同浓度的含锆溶液；

10、步骤四：分别测量步骤三中锆的标准溶液、利用剥离溶液制备不同浓度的含锆溶液的吸光度值，并计算锆的含量。

11、进一步的是：所述铝板的长度为152mm，所述铝板的宽度为76mm，所述铝板的厚度为0.81mm。

12、进一步的是：对铝板进行除油处理的方法为：将铝板放置到配置好的isoprep 49l除油溶液中浸泡10min，所述isoprep 49l除油溶液的温度为50-60℃，所述isoprep 49l除油溶液的浓度为50ml/l。所述isoprep 49l除油溶液的温度可以是50℃、52℃、55℃、58℃或60℃。

13、进一步的是：所述去氧化膜处理的方法为：将除油处理后的铝板放置到iridite184酸溶液浸泡3-5min，所述iridite 184酸溶液的温度为30-40min，所述iridite 184酸溶液的浓度为200ml/l。本发明中除油处理后的铝板在iridite 184酸溶液中浸泡的时间可以是3min、3.5min、4min或5min。

14、进一步的是：所述铝板钝化处理的方法为：将去氧化膜处理后的铝板放置到配置好的iridite ncp无铬钝化溶液浸泡5min，所述iridite ncp无铬钝化溶液的温度为35-40℃，所述iridite ncp无铬钝化溶液的浓度为50ml/l。本发明中所述iridite ncp无铬钝化溶液的温度可以是35℃、37℃、38℃或40℃。

15、进一步的是：锆的标准溶液的制备方法为：取10ppm的锆盐溶液、2g/l的arsenazoiii指示剂和20%的硫酸溶液混合得到锆的标准溶液。

16、进一步的是：制备10ml含锆溶液，方法如下：

17、取1.5ml的arsenazo ⅲ指示剂溶液；

18、向arsenazo ⅲ指示剂溶液中添加x ml的锆的10ppm标准溶液得到混合溶液；

19、向混合溶液中添加5%的硫酸使得混合溶液的体积达到10ml，得到10ml含锆溶液。

20、其中向arsenazo ⅲ指示剂溶液中添加锆的10ppm标准溶液可以是0ml、0.5ml、1ml、1.5ml或2.5ml。

21、进一步的是：所述步骤四中在680nm的波长下，使用紫外分光光度计测试含锆溶液的吸光度。

22、进一步的是：所述步骤四中含锆溶液中锆的含量与测试到的吸光度之间的关系为：y=ax+b，其中y为含锆溶液中锆的含量，x表示测试到的含锆溶液的吸光度。

23、在一些实施例中：

24、分别向arsenazo ⅲ指示剂溶液中添加0ml、0.5ml、1.5ml和2.5ml锆的10ppm标准溶液，在680nm的波长下，使用紫外分光光度计测试含锆溶液的吸光度，得到如图3所示的线性关系，从而得到含锆溶液中锆的含量与吸光度之间的关系为：y=6.79x-1.40。

25、进一步的是：所述步骤三中钝化层剥离处理的方法为：将40ml硫酸溶液倒入铝合金钝化膜中锆含量测试的装置中，取钝化膜试片，并将钝化膜试片插入到铝合金钝化膜中锆含量测试的装置内浸泡40min，得到剥离溶液。

26、进一步的是：测试剥离溶液的吸光值a的方法为：回收剥离溶液，移取8.5ml剥离溶液和1.5ml arsenazo iii指示剂并混合均匀，使用紫外分光光度计在680nm波长下测试混合后的10ml溶液的吸光值a。

27、进一步的是：锆的含量/平方米=（a×a-b）×f，其中f= 剥离溶液的总体积×稀释系数/铝板的表面积，a为步骤四中测量的剥离溶液的吸光值，a、b取自公式y=ax+b。

28、在一些实施例中：

29、从上述实施例中得到a=6.79，b=-1.40。步骤四中测量的剥离溶液的吸光值a=0.506。

30、f=剥离液的总体积×稀释系数/铝板的表面积=0.04×1.17/0.022=2.13

31、其中稀释系数=10/8.5=1.17，其中10为10ml溶液（8.5ml剥离溶液和1.5ml的arsenazo ⅲ指示剂混合到一起），8.5为8.5ml剥离溶液。

32、剥离液的总体积为40ml硫酸溶液=0.04l。

33、锆的含量/平方米=（a×a-b）×f=（0.506×6.79+1.40）×2.13=10mg/m2。

34、本发明的有益效果是：

35、本发明在放置槽内进行简单的化学分析就可以测试出铝合金钝化膜中的锆含量，代替了传统的光谱仪分析法，本发明设备成本低、分析速度快且测试准确。此外，本发明的装置操作简单，有利于测试人员快速掌握。

技术特征：

1.一种铝合金钝化膜锆含量的测试装置，用于铝合金钝化膜锆含量的测试，其特征在于：包括底座（1）、立板（2）和放置槽（3），所述底座（1）的上端面设置有立板（2），所述立板（2）的内部设置有放置槽（3），所述放置槽（3）延伸到立板（2）的上端面。

2.根据权利要求1所述的一种铝合金钝化膜锆含量的测试装置，其特征在于：所述立板（2）的上端面对称设置有倾斜的引导面（4），两个所述引导面（4）呈倒八字型。

3.一种铝合金钝化膜锆含量的测试方法，采用权利要求1-2任一项所述的铝合金钝化膜锆含量的测试装置，其特征在于：包括如下步骤：

4.根据权利要求3所述的一种铝合金钝化膜锆含量的测试方法，其特征在于：对铝板进行除油处理的方法为：将铝板放置到配置好的isoprep 49l除油溶液中浸泡10min，所述isoprep 49l除油溶液的温度为50-60℃，所述isoprep 49l除油溶液的浓度为50ml/l；

5.根据权利要求3所述的一种铝合金钝化膜中锆含量的测试方法，其特征在于：所述铝板钝化处理的方法为：将去氧化膜处理后的铝板放置到配置好的iridite ncp无铬钝化溶液浸泡5min，所述iridite ncp无铬钝化溶液的温度为35-40℃，所述iridite ncp无铬钝化溶液的浓度为50ml/l。

6.根据权利要求3所述的一种铝合金钝化膜锆含量的测试方法，其特征在于：锆的标准溶液的制备方法为：取10ppm的锆盐溶液、2g/l的arsenazo iii指示剂和20%的硫酸溶液混合得到锆的标准溶液；

7.根据权利要求6所述的一种铝合金钝化膜锆含量的测试方法，其特征在于：所述步骤四中含锆溶液中锆的含量与测试到的吸光度之间的关系为：y=ax+b，其中y为含锆溶液中锆的含量，x表示测试到的含锆溶液的吸光度值。

8.根据权利要求7所述的一种铝合金钝化膜锆含量的测试方法，其特征在于：所述步骤三中钝化层剥离处理的方法为：将40ml硫酸溶液倒入铝合金钝化膜中锆含量测试的装置中；取钝化膜试片，并将钝化膜试片插入到铝合金钝化膜中锆含量测试的装置内浸泡40min，得到剥离溶液。

9.根据权利要求8所述的一种铝合金钝化膜锆含量的测试方法，其特征在于：测试剥离溶液的吸光值a的方法为：回收剥离溶液，移取8.5ml剥离溶液和1.5ml arsenazo iii指示剂并混合均匀，使用紫外分光光度计在680nm波长下测试混合后的10ml溶液的吸光值a。

10.根据权利要求9所述的一种铝合金钝化膜锆含量的测试方法，其特征在于：锆的含量/平方米=（a×a-b）×f，其中f=剥离溶液的总体积×稀释系数/铝板的表面积，a为步骤四中测量的剥离溶液的吸光值，a、b取自公式y=ax+b。

技术总结
本发明公开了一种铝合金钝化膜锆含量的测试装置及其测试方法，涉及金属表面处理技术，铝合金钝化膜中锆含量测试的装置，用于铝合金钝化膜中锆含量的测试，包括底座，所述底座的上端面设置有立板，所述立板的内部设置有放置槽，所述放置槽延伸到立板的上端面。所述放置槽用于给铝板钝化层剥离提供场所，得到剥离溶液。钝化层剥离前将硫酸溶液和铝板放置到放置槽内反应。本发明在放置槽内进行简单的化学分析就可以测试出铝合金钝化膜中的锆含量，代替了传统的光谱仪分析法，本发明设备成本低、分析速度快且测试准确。本发明的装置操作简单，有利于测试人员快速掌握。

技术研发人员：胡家仁,许文轼,李恩生
受保护的技术使用者：科文特亚环保电镀技术（江苏）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15