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铝型材环保型无铬钝化处理液基础配方成分的研究

研究发现采用氧化剂可以促进铝合金钝化成膜,Ce(NO3)3稀土盐与KMnO4氧化剂配合具有最佳的成膜效果与外观。济南乾来专业无铬钝化液,六价铬的钝化效果。

Proceedings of 2011 China Functional Materials Technology and Industry Forum (CFMTIF 2011)

铝型材环保型无铬钝化处理液基础配方成分的研究

An Investigation to the Components of the

Environmental-Friendly Chrome-Free Solution Formula for the Passivation Treating of Aluminium Profile

Yiqing LIANG, Dongchu CHEN2,3

1

1

R&D Center, Guangdong Xingfa Aluminium, Foshan, China, 528061

2

School of Science, Foshan University, Foshan, China, 528000

Email: bridgeseeker@http://doc.docsou.com

3

School of Material Engineering, South China University of Technology, Guangzhou, China, 516041

Abstract: In order to design an environmental friendly chrome-free solution formula for the passivation treatment on the surface of aluminium profile, the effect of different rare earth compounds of CeCl3, Ce(NO3)3, Ce(SO4)2 and oxidants of KMnO4 , H2O2 , (NH4)2S2O8 in the treating bath upon the coating forma-tion was studied in this paper, and the coating growth efficiency, coating appearance and the surface mor-phology were used as the main evaluating indicators to optimize the solution formula. It was found that the oxidant is helpful to the coating growth on the aluminium alloy and a good passivation coating could be formed in the solution composed of Ce(NO3) 3 and KMnO4 . Keywords: Aluminium profile; Passivation; Chrome-free; Formula

铝型材环保型无铬钝化处理液基础配方成分的研究

梁奕清,陈东初2,3

1

1

广东兴发铝业有限公司广东省重点铝型材工程技术研究开发中心,佛山,中国,528061

2

佛山科学技术学院理学院,佛山,中国,528000

3

华南理工大学材料学院,广州,中国,516041

Email: bridgeseeker@http://doc.docsou.com

摘 要:为了设计铝型材无铬钝化处理液的基础配方,本文对CeCl3、Ce(NO3)3、Ce(SO4)2等稀土主盐及KMnO4、H2O2、(NH4)2S2O8等氧化剂对铝合金钝化效果的影响进行了研究,采用溶液成膜效率、钝化膜外观等评价指标以及金相显微镜对不同溶液配方的钝化能力进行了对比评价,研究发现采用氧化剂可以促进铝合金钝化成膜,Ce(NO3) 3稀土盐与KMnO4氧化剂配合具有最佳的成膜效果与外观。 关键词:铝型材;钝化;无铬;配方

1 引言

喷涂铝型材在涂装前常采用铬酸盐化学钝化法进行前处理,但铬酸盐处理中六价铬离子对人体具有致癌作用,处理不当会对环境造成严重的污染,因此铬酸盐钝化工艺受到极大的关注,有些国家已限制其使用[1-3]。近年来国内外对无铬钝化工艺进行了大量研究[4-9]

,开发了稀土、钴盐、硅酸盐、钼酸、钛/锆酸盐等多种钝化液处理体系,具有一定的耐腐蚀性能。目前,采用稀土铈化合物为主要成分的无铬钝化工艺的研究较多,但是稀土铈盐与氧化剂种类繁多,这些成分对

资助信息:广东省重大科技专项(No.2009A080205002)

钝化作用的影响规律还有待深入分析研究。本文对稀土钝化基础溶液配方中稀土主盐、氧化剂的作用及其配合规律进行了对比研究,分析了其对钝化效果的影响,为无铬钝化液的添加剂及工艺的进一步开发奠定了基础。

2 实验部分

2.1 前处理

6063铝合金型材试样经打磨,然后再依次经过脱脂、除油、碱净化、出光、活化。

除油液为8g/L NaOH、40g/L Na3PO4、5g/L Na2CO3,碱腐蚀液为8 g/L NaOH, 出光液为30% HNO3,

303978-1-935068-99-0 © 2011 SciRes.

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