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茶多酚-稀土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茶多酚-稀土鹽轉化液及其使用方法，旨在傳統稀土鹽轉化膜存在的問題，獲得使用效果和防護性能更佳的鎂合金表面處理液。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茶多酚-稀土鹽轉化液，該轉化液由以下重量份的原料配制而成：稀土鹽30-50、茶多酚10-15、氟化鈉1-2、醋酸鋅2-5、納米三氧化二錳0.5-1、十二烷基苯磺酸鈉0.1-0.2、聚乙烯吡咯烷酮1-2、消泡劑0.1-0.2、去離子水適量、冰醋酸適量。所述的稀土鹽為鑭、鈰、鐠、銣的氯鹽、硝酸鹽以及硫酸鹽中的一種或多種復混。所述的轉化液由以下步驟制備得到：（1）將稀土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；（2）將茶多酚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；（4）將醋酸鋅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）取10-15重量份去離子水與十二烷基苯磺酸鈉混合，攪拌均勻后加入納米三氧化二錳，超聲分散均勻后備用；（6）將聚乙烯吡咯烷酮與適量的去離子水混合，攪拌使其完全溶解，所得溶液備用；（7）將步驟（1）至步驟（6）制備的溶液混合均勻后加入去離子水調節至體系中稀土鹽濃度為15-30g/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茶多酚-稀土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50-60℃的復混茶多酚-稀土鹽轉化液中反應20-30min后取出，再用水沖洗工件，自然晾干即可。本發明轉化液選用稀土鹽作為主成膜劑，氟化鈉、醋酸鋅、聚乙烯吡咯烷酮等物質作為助劑，同時加入了茶多酚，其具有良好的抗氧化作用，同時還有固定金屬離子的功效，可輔助提高轉化膜的牢固性，延長防腐周期，提高鎂合金表面的抗氧化能力，此外加入的納米三氧化二錳粒子可進一步提高稀土鹽轉化膜的耐蝕能力，并獲得與有機涂層間優異的粘附力；本發明制備的轉化液溶液穩定性高，各成分均勻分散共存，在鎂合金表面能快速形成致密、高耐蝕、抗氧化的長效防護膜，較之傳統的稀土鹽轉化膜具有更為高效的防護效果，進一步提升了鎂合金材料的性能。具體實施方式一種用于鎂合金表面處理的復混茶多酚稀土鹽轉化液，該轉化液由以下重量份的原料配制而成：氯化鑭30、茶多酚10、氟化鈉1、醋酸鋅2、納米三氧化二錳0.5、十二烷基苯磺酸鈉0.1、聚乙烯吡咯烷酮1、消泡劑0.1、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）將氯化鑭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）將茶多酚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；（4）將醋酸鋅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）取10重量份去離子水與十二烷基苯磺酸鈉混合，攪拌均勻后加入納米三氧化二錳，超聲分散均勻后備用；（6）將聚乙烯吡咯烷酮與適量的去離子水混合，攪拌使其完全溶解，所得溶液備用；（7）將步驟（1）至步驟（6）制備的溶液混合均勻后加入去離子水調節至體系中稀土鹽濃度為15g/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浸泡于溫度為50℃的復混茶多酚稀土鹽轉化液中反應20min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6.15μm。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52h后表面出現腐蝕斑點190h后表面輕微變色，少量氣泡當前第1頁1 2 3