本發明涉及鎂合金表面處理
技術領域：
，尤其涉及一種用于鎂合金表面處理的復混納米硫化鋅的錫鉬酸鹽轉化液及其使用方法。
背景技術：
：鎂合金是一種輕量化、高強度的金屬材料，同等強度的產品重量甚至可以比塑膠還要輕，其承受沖擊載荷的能力比鋁合金大，同時鎂合金還具有加工性能好、散熱快、抗震、防電磁波、可回收利用等優點在航空航天、3C產品、運動器材等領域被廣泛應用，尤其是近年來3C產品逐漸向輕薄短小方向發展，使得高性能的鎂合金更受到制造商的青睞。雖然鎂合金具備上述優點，但是由于鎂及其合金化學活性高，其氧化膜疏松多孔，導致材料表面抗腐蝕性能差，環境適應性差，限制著鎂合金的使用。為了改善這些缺點，工業應用中常采用表面防護技術對鎂合金進行表面處理，其中化學轉化處理是最快捷、有效、經濟的一種處理方式，不僅可以提高合金抗腐蝕能力，還合金表面進一步防護處理打下了良好的基礎。目前鎂合金常用的化學處理液主要有鉻酸鹽、高錳酸鹽、磷酸鹽、高錳酸鹽-磷酸鹽等溶液體系，其中鉻酸鹽轉化膜的工藝最為成熟，但是六價鉻是高致癌物質，目前已禁止使用，其它類的處理液雖然在一定程度上更為環保，但是形成的轉化膜均存在耐腐蝕性較差、膜層易產生裂紋等問題，難以滿足工程需求。為了改善化學轉化膜存在的這些缺陷，研究者們通過在轉化液中添加納米粒子可以明顯的改善轉化膜的微觀結構，如《納米硬質相對化學轉化膜微觀結構的影響》一文的研究結果表明納米Al2O3、納米SiO2的添加可有效的提高轉化膜晶粒數量，提高轉化膜的致密度，獲得更高的耐蝕性，但是提高納米粉體在轉化液中的分散性仍是較難克服的問題，對工藝操作要求很高，應用受限。技術實現要素：本發明為了彌補已有技術的缺陷，提供一種用于鎂合金表面處理的復混納米硫化鋅的錫鉬酸鹽轉化液及其使用方法，以期改善傳統鉬酸鹽轉化膜的性能，獲得更為高效的鎂合金表面防護效果。本發明是通過以下技術方案實現的：一種用于鎂合金表面處理的復混納米硫化鋅的錫鉬酸鹽轉化液，該轉化液由以下重量份的原料配制而成：焦磷酸鈉5-8、錫酸鹽20-30、鉬酸鈉20-30、氟化鈉1-2、單寧酸1-2、端羧基超支化聚醚3-5、納米硫化鋅1-2、去離子水適量、冰醋酸適量。所述的錫酸鹽為錫酸鉀、錫酸鋰、錫酸鈣、錫酸鋅、錫酸鈉中的一種。所述的轉化液由以下步驟制備得到：（1）將焦磷酸鈉與少量的去離子水混合，攪拌使其完全溶解，所得溶液備用；（2）將錫酸鹽與少量的去離子水混合，攪拌使其完全溶解，所得溶液備用；（3）將鉬酸鈉與少量的去離子水混合，攪拌使其完全溶解，所得溶液備用；（4）將氟化鈉與少量的去離子水混合，攪拌使其完全溶解，所得溶液備用；（5）將端羧基超支化聚醚投入適量的去離子水中，攪拌使其完全溶解，控制溶液中端羧基超支化聚醚的濃度為1-2g/L，隨后加入納米硫化鋅，超聲振蕩處理1-2h，得納米硫化鋅分散液備用；（6）將步驟（1）至步驟（5）制備的溶液混合均勻后加入去離子水調節至體系中錫酸鹽濃度為20-30g/L，再用冰醋酸調節體系pH值為3.5-4，即得所述的轉化液。所述的一種用于鎂合金表面處理的復混納米硫化鋅的錫鉬酸鹽轉化液的使用方法，包括以下步驟：（1）將鎂合金表面經除油、水漂洗、酸侵蝕、水漂洗、堿活化、水漂洗等步驟后自然晾干備用；（2）將預處理后的鎂合金浸泡于溫度為80-90℃的復混納米硫化鋅的錫鉬酸鹽轉化液中反應20-30min后取出，再用水沖洗工件，自然晾干即可。本發明選用錫酸鹽、鉬酸鈉作為主要成膜劑，佐以焦磷酸鈉、氟化鈉、單寧酸等助劑，并加入了納米硫化鋅作為防腐蝕助劑，同時先將納米硫化鋅投入端羧基超支化聚醚水溶性中進行分散處理，端羧基超支化聚醚的親水端可在水溶液中伸展形成三維立體結構，帶動納米硫化鋅在體系中的分散，獲得分散均勻的納米硫化鋅溶膠體系，有效的防止納米材料在體系中團聚沉降，達到高效的改性效果；本發明制備的轉化液具有成膜速度快、環保性高等優點，其在鎂合金表面形成的轉化膜具有防腐蝕性能好、表面相容性等優點，同時還具有獨特的光電性能，進一步改善了鎂合金的使用性能。具體實施方式一種用于鎂合金表面處理的復混納米硫化鋅的錫鉬酸鹽轉化液，該轉化液由以下重量份的原料配制而成：焦磷酸鈉5、錫酸鉀20、鉬酸鈉20、氟化鈉1、單寧酸1、端羧基超支化聚醚3、納米硫化鋅1、去離子水適量、冰醋酸適量。該轉化液由以下步驟制備得到：（1）將焦磷酸鈉與少量的去離子水混合，攪拌使其完全溶解，所得溶液備用；（2）將錫酸鉀與少量的去離子水混合，攪拌使其完全溶解，所得溶液備用；（3）將鉬酸鈉與少量的去離子水混合，攪拌使其完全溶解，所得溶液備用；（4）將氟化鈉與少量的去離子水混合，攪拌使其完全溶解，所得溶液備用；（5）將端羧基超支化聚醚投入適量的去離子水中，攪拌使其完全溶解，控制溶液中端羧基超支化聚醚的濃度為1g/L，隨后加入納米硫化鋅，超聲振蕩處理1h，得納米硫化鋅分散液備用；（6）將步驟（1）至步驟（5）制備的溶液混合均勻后加入去離子水調節至體系中錫酸鹽濃度為20g/L，再用冰醋酸調節體系pH值為3.5，即得所述的轉化液。該轉化液的使用方法包括以下步驟：（1）將鎂合金表面經除油、水漂洗、酸侵蝕、水漂洗、堿活化、水漂洗等步驟后自然晾干備用；（2）將預處理后的鎂合金試樣浸泡于溫度為80℃的復混納米硫化鋅的錫鉬酸鹽轉化液中反應30min后取出，再用水沖洗工件，自然晾干即可。對鎂合金試樣表面的轉化膜進行性能測試，測試結果為：形貌:宏觀為灰黑色，成膜均勻平整，微觀結果為立體網狀結果，有輕微裂紋，膜厚5.6μm。耐腐蝕性：將未經處理的鎂合金基體與試樣分別鹽霧試驗和濕熱試驗，結果如下：項目鹽霧試驗濕熱試驗基體8h后全面腐蝕，產生大量腐蝕物24h后表面變色、出現大量氣泡試樣60h后表面出現腐蝕斑點205h后表面輕微變色，少量氣泡當前第1頁1 2 3