TWI405871B - Chemical Treatment of Magnesium - Li Alloy - Google Patents
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Description
本發明是有關一種鎂鋰合金的表面處理方法，特別是有關鎂鋰合金的化成處理(chemical conversion coating)方法，可以在鎂鋰合金的表面呈現出金屬光澤之化成皮膜(Protective coatings)。
鎂鋁合金具有高剛性、質輕(比重1.74，只有鋁的2/3、鐵的1/4)、散熱性佳以及電磁波遮蔽性等優點，極適合應用於3C產品的製造。另一方面，鎂元素為海水中含量第三大元素，原料的來源充分，亦符合工業化大量生產的要求。鎂可以透過摻加不同的元素如鋁(Al)、猛(Mn)和鋅(Zn)製成各種不同用途的鎂合金，並且廣泛應用於許多工業產品的製造，例如筆記型電腦的外殼，腳踏車的車體構造等方面。而鎂鋰合金(Mg-Li alloy)則是以鎂為基底加入金屬鋰組成的合金，一般含鋰6~7%以上，密度1.14～1.57g/cm3
，為目前最輕的結構材料，比強度高於一般的鎂合金。由於鋰的活性比鎂還高，使得鎂鋰合金的製造較為不易，有關鎂鋰合金的製造技術也不斷地被開發完成，使得鎂鋰合金應用於製造工業產品的可行性大為改善。
雖然已有許多有關鎂合金的表面處理技術被提出來，但是關於鎂鋰合金的表面處理技術仍然有限，已知關於鎂鋰合金的表面處理技術多注重於鈍化層的形成，例如：已公開的中國發明專利CN101245485「一種鎂鋰合金表面處理方法」透過微弧氧化技術應用於鎂鋰合金表面處理，而形成一種耐蝕性佳的陶瓷氧化膜。
由於大部份的工業產品對於金屬材料表面的光澤度都有一定程度的需要，所以如何在鎂鋰合金材料表面產生化成皮膜的同時又能改善鎂鋰合金表面的光澤度，仍然有待研究與發展。
本發明提出了一種鎂鋰合金(LZ91)的化成處理方法，可以在鎂鋰合金材料表面產生化成皮膜的同時改善鎂鋰合金表面的光澤效果。
本發明方法的一實施例，包括：脫脂步驟；水洗步驟；酸洗步驟，以含有硝酸、醋酸的酸洗劑進行表面的活化處理；水洗步驟；除斑步驟；水洗步驟；鈍化步驟；水洗步驟；以及烘烤步驟。
本發明方法中的酸洗步驟，係透過含有硝酸、醋酸的水溶液作為酸洗劑除去鎂鋰合金表面的氧化物，進而使鎂鋰合金的表面光澤效果獲得改善。
有關本發明的詳細技術內容及其功效，下文將配合圖式說明如後。
本發明方法的一實施例步驟，如「第1圖」所示，包括：
A.脫脂步驟，以脫脂劑去除表面的油污；
B.水洗步驟，用以清潔殘留的脫脂劑；
C.酸洗步驟，以含有硝酸、醋酸的水溶液作為酸洗劑，對鎂鋰合金進行表面的活化處理；
D.水洗步驟，用以清潔殘留的酸洗劑；
E.除斑步驟，以除斑劑去除鎂鋰合金表面的斑痕；
F.水洗步驟，用以清潔殘留的除斑劑；
G.鈍化步驟，以鈍化劑對鎂鋰合金的表面進行鈍化處理產生化成皮膜(Protective coatings)；
H.水洗步驟，用以清潔殘留的鈍化劑；以及
I.烘烤步驟，進而完成鎂鋰合金的化成處理。
其中步驟A的脫脂步驟，可選用一般適用於鎂鋰合金的脫脂劑，例如Jasco公司所生產的脫脂劑，以濃度30-60g/L，溫度60-80℃，進行5-10分鐘的脫脂處理，用以去除鎂鋰合金表面的油污。
至於前述的數個水洗步驟，皆以常溫的純水清洗1-2分鐘即可。
其中步驟C所使用的酸洗劑水溶液中包含重量比：0.5~3%的硝酸、0.3~1%的醋酸、1~5%的氧化劑和0.3~1%的錯化劑。
在酸洗步驟使用含有上述成分的酸洗劑在常溫下進行1-3分鐘的酸洗處理，用以去除鎂鋰合金表面的氧化物。
步驟E的除斑步驟，可使用一般適用於鎂鋰合金的除斑劑，例如Jasco公司所生產的除斑劑，以濃度100~300ml/L，溫度60-80℃，進行3-8分鐘的除斑處理，用以去除鎂鋰合金表面的斑痕。
步驟G的鈍化步驟，可使用適用於鎂鋰合金的除斑劑，例如JCB鈍化劑進行鈍化的處理，其中JCB鈍化劑的A劑濃度為40ml/L，B劑濃度為10ml/L，並將其酸鹼值調整至3.0~5.0(PH)，以溫度60-80℃，進行1-5分鐘的鈍化處理，進而在鎂鋰合金的表面產生化成皮膜。
步驟I的烘烤步驟則是以溫度80-100℃，對鎂鋰合金進行30分鐘的烘烤處理。
有關本發明方法的上述實施例說明，其中各個步驟的處理條件亦可參考下列表1的內容。
本發明方法的另一實施例，可以依據上述「第1圖」之實施例的步驟為準，除了酸洗步驟所使用之酸洗劑及其處理條件需以本文中的詳細成分為主，其餘步驟及其使用的化成處理藥劑皆可視需要配合現有應用於鎂鋰合金的表面處理藥劑加以實施。
綜上所述，本發明方法可以應用於鎂鋰合金材料的表面處理，在鎂鋰合金材料表面產生化成皮膜的同時又能使得鎂鋰合金表面的光澤度獲得改善。
雖然本發明以前述之實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習相像技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之專利保護範圍須視本說明書所附之申請專利範圍所界定者為準。
A．．．脫脂步驟
B．．．水洗步驟
C．．．酸洗步驟
D．．．水洗步驟
E．．．除斑步驟
F．．．水洗步驟
G．．．鈍化步驟
H．．．水洗步驟
I．．．烘烤步驟
第1圖，為本發明方法之一實施例的步驟流程圖。
A．．．脫脂步驟
B．．．水洗步驟
C．．．酸洗步驟
D．．．水洗步驟
E．．．除斑步驟
F．．．水洗步驟
G．．．鈍化步驟
H．．．水洗步驟
I．．．烘烤步驟
Claims (5)
- 一種鎂鋰合金的化成處理方法，包括：A.脫脂步驟，以脫脂劑去除鎂鋰合金表面的油污；B.水洗步驟，用以清潔殘留的該脫脂劑；C.酸洗步驟，在常溫下以酸洗劑水溶液對該鎂鋰合金進行1-3分鐘的酸洗處理，該酸洗劑水溶液包含重量比0.5~3%的硝酸、0.3~1%的醋酸、1~5%的氧化劑和0.3~1%的錯化劑；D.水洗步驟，用以清潔殘留的該酸洗劑；E.除斑步驟，以Jasco公司所生產的除斑劑以濃度100~300ml/L在溫度60-80℃，進行3-8分鐘的除斑處理，以去除該鎂鋰合金表面的斑痕；F.水洗步驟，用以清潔殘留的該除斑劑；G.鈍化步驟，以鈍化劑對該鎂鋰合金的表面進行鈍化處理以產生一化成皮膜；H.水洗步驟，用以清潔殘留的該鈍化劑；以及I.烘烤步驟，進而完成該鎂鋰合金的化成處理。
- 如申請專利範圍第1項所述鎂鋰合金的化成處理方法，其中該步驟A的脫脂步驟，可選用Jasco公司所生產的脫脂劑，以濃度30-60g/L在溫度60-80℃，進行5-10分鐘的脫脂處理。
- 如申請專利範圍第1項所述鎂鋰合金的化成處理方法，其中該些步驟B、D、F、H的水洗步驟，皆以常溫的純水清洗1-2分 鐘。
- 如申請專利範圍第1項所述鎂鋰合金的化成處理方法，其中該步驟I的烘烤步驟是以溫度80-100℃，對該鎂鋰合金進行30分鐘的烘烤處理。
- 一種鎂鋰合金的化成處理方法，包括：A.脫脂步驟，以脫脂劑去除鎂鋰合金表面的油污；B.水洗步驟，用以清潔殘留的該脫脂劑；C.酸洗步驟，在常溫下以酸洗劑水溶液對該鎂鋰合金進行1-3分鐘的酸洗處理，該酸洗劑水溶液包含重量比0.5~3%的硝酸、0.3~1%的醋酸、1~5%的氧化劑和0.3~1%的錯化劑；D.水洗步驟，用以清潔殘留的該酸洗劑；E.除斑步驟，以除斑劑去除該鎂鋰合金表面的斑痕；F.水洗步驟，用以清潔殘留的該除斑劑；G.鈍化步驟，以JCB鈍化劑對該鎂鋰合金的表面進行鈍化處理以產生一化成皮膜，其中該JBC鈍化劑包含酸鹼值3.0~5.0(PH)，濃度為40ml/L的A劑和濃度為10ml/L的B劑，以溫度60-80℃，進行1-5分鐘的該鈍化的處理；H.水洗步驟，用以清潔殘留的該鈍化劑；以及I.烘烤步驟，進而完成該鎂鋰合金的化成處理。
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