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合金表面声波清洗方法

阅读:363发布:2023-03-07

专利汇可以提供合金表面声波清洗方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种镁 合金 表面 超 声波 清洗方法,将需清洗的镁合金置于的 超声波 清洗槽内,该超声波清洗槽内装有 质量 百分比为0.5%~5%的 硝酸 或硝酸根离子的清洗液;在超声波作用下,在 温度 为1~40℃下进行超声波清洗;将超声波清洗后的镁合金从超声波清洗槽内取出,再用去离子或蒸馏 水 水洗;上述超声波清洗和水洗至少进行一次。使用该方法清洗镁合金表面可在常温条件下使用,并能够迅速获得洁净光亮、具有活性的镁合金表面。该方法生产效率高、能耗低和处理液污染小、清洗后的废液易处置。,下面是合金表面声波清洗方法专利的具体信息内容。

1、一种镁合金表面声波清洗方法,其特征是:
将需清洗的镁合金置于的超声波清洗槽内,该超声波清洗槽内装 有质量百分比为0.5%~5%的硝酸或硝酸根离子的清洗液;在超声 波作用下,在温度为1~40℃下进行超声波清洗;将超声波清洗后的 镁合金从超声波清洗槽内取出,再用去离子或蒸馏水洗;
上述超声波清洗和水洗至少进行一次。
2、根据权利要求1所述的镁合金表面超声波清洗方法,其特征是: 所述超声波频率为10~200KHz。
3、根据权利要求1所述的镁合金表面超声波清洗方法,其特征是: 所述超声波的超声功率为50W~20KW。
4、根据权利要求1所述的镁合金表面超声波清洗方法,其特征是: 所述超声波清洗时间为1~60秒。

说明书全文

技术领域

发明涉及镁合金表面化学清洗方法,特别涉及一种在声波条 件下清洗处理镁合金表面的方法。

背景技术

镁合金是结构材料中最轻的金属,它的密度为1.74g/cm3,约是 的2/3、的1/4。它既可铸造成型,直接制备成结构件,也可以通 过各种塑性加工和热处理,制备出各种规格的管、棒、线以及异形材。 镁合金具有许多优点,如:比强度和比刚度高,导热性、导电性、铸 造性能优良等。由于结构性能优异,在许多领域,尤其是在那些减轻 重量具有重大意义的领域,镁合金是工程塑料、铝合金和钢材富有竞 争的替代品,在汽车、航空航天、光学仪器、电子工业等领域具有 重要的应用价值和广阔的前景。例如,2000年全世界使用镁合金压 铸件10万吨,其中有80%用在汽车工业。汽车用镁合金在发达国家出 现了快速增长的势头。当前汽车尾气排放CO2所造成的污染,占大气 污染的60%~70%,成为世界重大污染公害之一。已严重威胁到人类生 存和发展,人们期待着将镁合金应用于汽车,以减轻汽车重量,从而 节约能源,减少CO2排放,降低大气污染,改善环境。汽车用镁件数 量正以每年20%的速度迅速发展。汽车用镁合金压铸件已有应有的产 品有仪表盘、座椅框架、变速箱壳、汽缸盖、进气歧管刹车踏板架、 框、发动机箱体、油底盘、支撑柱、车体外部件等。面对节约能源、 降低排放以及提高废弃产品回收率等的严峻挑战,欧、美、日的汽车 工业正将目光转向镁合金,如1993-1997年间北美及欧洲汽车镁用量 的年增长率超过了20%。典型镁合金部件的重量仅为相同体积铁的 23%,铝的64%,在汽车上应用镁合金具有17%-20%的减重潜力,而每 减轻100kg的重量,燃料消耗就可以降低5%,这对于节约能源、降低 排放、实现可持续发展无疑具有重要意义。镁铸件在汽车工业的应用 始于1936年德国大众公司的“甲壳虫”轿车。1995年各国轿车用镁量 分别为:俄罗斯18kg/辆,日本,5kg/辆,美国2-3kg/辆(刘倩,单 忠德.镁合金在汽车工业中的应用现状与发展趋势.铸造技术, 2007.12:1668-1671)。
镁合金正在成为继钢铁、铝之后的第三大金属工程材料,被誉为 “21世纪绿色工程材料”。
尽管有着丰富的储量和优异的结构性能,迄今为止,镁合金作为 结构材料的应用潜力与现实之间依然存在巨大反差。造成这种现状的 主要原因之一就是镁合金的腐蚀问题。
镁合金中几乎有90%是金属镁,镁是一种非常活泼的金属,镁的 标准电势较负(-2.37V),因此具有很高得化学反应活性,在潮湿 环境,含硫的气氛里,以及海洋大气中很容易腐蚀。镁合金耐腐蚀性 差的特点严重阻碍了镁合金产品在应用中优势的发挥,限制了其应用 范围。因此,能够在镁合金表面生成一层保护膜的化学或电化学处理 以及化学电镀处理的方法常用于镁合金表面的防护处理。
但是,无论采用那种方法处理,为了获得均匀而结合力良好的耐 腐蚀保护膜层,首先必须对镁合金表面进行彻底的清洗,目的是获得 清洁、均一和活化的表面,以利随后的保护膜在镁合金表面形成。
目前,为了获得清洁、均一和活化的镁合金表面,人们通常采用 脱脂酸洗、活化三步工艺进行处理。如在中国专利02132772.6公 布的“镁合金无铬化学转化膜制备方法及所用成膜溶液”, 200510035316.5公布的“镁合金化学转化膜制备工艺”, 200710144587.3公布的“镁合金表面磷化处理液及其处理方法”中, 均首先采用了将镁合金在40至60℃的液中洗涤几分钟进行脱脂, 然后用酸性溶液洗涤,除去表面化物,最后采用含有氢氟酸的酸性 溶液去除镁合金表面极薄的氧化膜及酸洗灰的工艺方法。该处理工艺 具有时间长、生产效率低,使用化学药品多污染环境,消耗大量能源 的缺点。
对于中国专利03142619.0公布的“一种镁合金表面化学清洗工 艺方法及清洗液”,其处理工艺减为酸洗和碱洗两步,具有清洗液和 工艺更为简单的优点,但该工艺仍然存在酸洗和碱洗过程中所用的化 学品浓度高,废液不易处置以及酸洗和碱洗过程中需要将清洗液加热 到80至90℃的温度而耗费大量能源、不符合国家目前节能减排政策 的缺点。

发明内容

本发明要解决的技术问题是:提供一种镁合金表面超声波清洗方 法,使用该方法清洗镁合金表面可在常温条件下使用,并能够迅速获 得洁净光亮、具有活性的镁合金表面。该方法生产效率高、能耗低和 处理液污染小、清洗后的废液易处置。
为解决上述技术问题,本发明是这样实现的:
将需清洗的镁合金置于的超声波清洗槽内,该超声波清洗槽内装 有质量百分比为0.5%~5%的硝酸或硝酸根离子的清洗液;在超声 波作用下,在温度为1~40℃下进行超声波清洗;将超声波清洗后的 镁合金从超声波清洗槽内取出,再用去离子或蒸馏水洗;
上述超声波清洗和水洗至少进行一次。
所述超声波频率为10~200KHz。
所述超声波的超声功率为50W~20KW。
所述超声波清洗时间为1~60秒。
本发明的有益效果是:
1、本发明清洗液成分仅为稀硝酸,成分简单,废液容易处置, 不仅对环境的污染大大减轻,而且成本大幅度降低。
2、本发明在常温条件进行超声波清洗,清洗时间短,可以节省工 业生产时间和能源,提高生产效率,降低生产成本。
具体实施例
实施例1:
一、将表面较为洁净的镁合金工件置于有质量百分比为1%硝酸 的超声波清洗槽内进行第一次超声波清洗,清洗温度为20℃,时间 为10~20秒,超声波的超声功率为50W、频率为100KHz;
二、将镁合金工件从超声波清洗槽内取出,用去离子或蒸馏水水 洗后就可以获得洁净和满足后续镁合金表面化学或电化学保护处理 的要求。
实施例2:
一、将表面洁净度一般的镁合金工件置于有质量百分比为2%硝 酸的超声波清洗槽内进行第一次超声波清洗,清洗温度为20℃,时 间为15~20秒,超声波的超声功率为100W、频率为40KHz;
二、将镁合金工件从超声波清洗槽内取出,用去离子或蒸馏水水 洗;
三、将该镁合金工件置于有质量百分比为1%硝酸的超声波清洗 槽内进行第二次超声波清洗,清洗温度为20℃,时间为10~15秒, 超声波的超声功率为100W、频率为40KHz;
三、将镁合金工件从超声波清洗槽内取出,用去离子或蒸馏水水 洗后就可以获得洁净和满足后续镁合金表面化学或电化学保护处理 的要求。
实施例3:
一、将表面洁净度较差的镁合金工件置于有质量百分比为2%硝 酸的超声波清洗槽内进行第一次超声波清洗,清洗温度为20℃,时 间为5~10秒,超声波的超声功率为500W、频率为40KHz;
二、将镁合金工件从超声波清洗槽内取出,用去离子或蒸馏水水 洗;
三、将该镁合金工件置于有质量百分比为1.5%硝酸的超声波清 洗槽内进行第二次超声波清洗,清洗温度为20℃,时间为5~15秒, 超声波的超声功率为500W、频率为40KHz;
四、将该镁合金工件置于有质量百分比为0.8%硝酸的超声波清 洗槽内进行第三次超声波清洗,清洗温度为20℃,时间为10~20秒, 超声波的超声功率为500W、频率为40KHz;
五、将镁合金工件从超声波清洗槽内取出,用去离子或蒸馏水水 洗后就可以获得洁净和满足后续镁合金表面化学或电化学保护处理 的要求。
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