仁昌小科:簡化工藝流程,鎂合金活化的作用是什么
金屬在電鍍或者化學(xué)鍍之前,工件通常需要進(jìn)行去除銹蝕和油污的工作,這兩步中在一定程度會對金屬本體造成整體腐蝕的效果,金屬工件被腐蝕后,其表面往往留有一層用水很難洗掉的殘渣類物質(zhì),它們會覆蓋在工件的表面降低鍍層金屬與基體金屬的結(jié)合強度,除垢也就是活化處理主要就是去掉這層殘渣。電鍍中的“活化”,是指把待鍍工件通過酸或堿溶液侵蝕后的表面進(jìn)行洗白處理也就是除垢處理,使其表面的氧化膜溶解露出活潑的金屬界面的過程。用以保證電鍍層與基體的結(jié)合力。
活化
活化的目的是去除氧化膜,并在鎂合金表面生成新膜層膜層一般是MgF2、MgO混合物,MgF2保護(hù)基體,MgO能促進(jìn)鎳的沉積。
鎂合金活化分為含氟活化,無氟活化。
① 含氟活化
使用HF(40%370mL/L),室溫下對鎂合金進(jìn)行活化,可提高Ni—P鍍層的耐蝕性能。
對比3種活化液對鎂合金的處理效果,發(fā)現(xiàn)鎂合金經(jīng)NH4H2PO480~100g/L、NH4F30-50g/L活化處理后,所得鍍鎳層均勻細(xì)致.鍍層結(jié)合力良好,白腐蝕電位較基體提高了1.1v。
含氟活化易于控制,效果好,但HF對人體和環(huán)境非常不利。
② 無氟活化
采用Na2MoO4、NaOH取代酸性含氟活化液,在室溫、pH≥12條件下獲得了耐腐蝕、結(jié)合力好的Ni—P鍍層。植酸(CHl8O24P6)是一種新型、環(huán)保的金屬表面處理劑.研究發(fā)現(xiàn)經(jīng)植酸處理后,膜層的電化學(xué)性能得到改善,腐蝕速率降低。
研究植酸活化處理工藝,指植酸處理后,鎂合金的耐蝕性能顯著提高,確定了最佳活化工藝為:植酸20g/L,0=500C,pH=8,t=25min。
目前使用氫氟酸或以氟化鈉、氟化氫銨等氟化物代替氫氟酸的低氟工藝較多,F(xiàn)一能刻蝕基體,并能與鎂合金生成MgF2保護(hù)基體,故使用較多但氟也是環(huán)境保護(hù)必需嚴(yán)格控制的元素,其含量增加必將對生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重影響,而真正有效的無氟活化工藝是未來的研究趨勢。
3 酸洗活化一步法
為了簡化步驟,提高效率,研究者們將酸洗和活化一步完成。開發(fā)了以磷酸鹽和高錳酸鹽為主的一步法工藝,在鎂合金表面形成了均勻、細(xì)致的磷酸鹽膜,經(jīng)化學(xué)鍍鎳后,鍍層的致密性和結(jié)合力均得到了改善。3uJ在0=25、pH=2的條件下,對3PO4、H3BO3、NH4HF2混合液處理后的AZ91D鎂合金直接進(jìn)行化學(xué)鍍鎳,也獲得了耐腐蝕鍍層。
以醋酸和硝酸鈉為酸洗液,對AZ91D鎂合金進(jìn)行酸洗,在基體表面形成了銀色蜂窩狀膜層,提高了鍍層的結(jié)合力。
酸洗活化一步法簡化了工藝流程,并且多采用無鉻、低氟配比的實驗條件,降低了對環(huán)境和人體的危害.減少試劑消耗和后續(xù)處理步驟,節(jié)省了成本,但一步酸洗活化的效果、工藝的穩(wěn)定性、適范圍及鍍層性能等,還有待進(jìn)一步提高。
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RC-282鎂合金活化劑不含有毒物質(zhì),是由多種有機酸和緩蝕劑組成。該活化劑能夠有效地去除工件表面氧化膜和雜質(zhì),以獲得新鮮活化均一的金屬晶體表面,有利于表面調(diào)整處理的進(jìn)行,為以后的化成反應(yīng)形成性能良好的化學(xué)膜打下基礎(chǔ)。對于壓鑄鎂合金的活化會形成一層黑膜,需用超聲波調(diào)整清洗去除,去除后工件表面為均勻銀白色,表示工件表面的氧化層已除盡。
鎂合金活化劑工藝特點:
a 去除工件表面的氧化膜、油膜及雜質(zhì),形成一層均勻干凈的鎂合金表面,有利于后續(xù)工藝良好結(jié)合力的形成。能徹底去除工件表面的氧化層,以獲得新鮮活化均一的金屬晶體表面。
b不對鎂合金基體產(chǎn)生過腐蝕。
c提高鎂合金皮膜劑的結(jié)合力和耐蝕性。
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