本发明涉及金属钝化，具体地，涉及一种无铬铝合金钝化剂及其使用方法。
背景技术：
腐蚀科学对国民经济有极为重要的影响，金属腐蚀能够影响人民的生命财产安全，关系到工农业生产和国防建设。国家大量使用金属材料，而金属材料在绝大多数情况下与腐蚀性环境介质接触而发生腐蚀，因此，腐蚀与防护是很重要的。铝材表面的自然生成的氧化膜耐腐蚀能力是有限，而且自然氧化膜与油漆等有机涂层结合力低，铝材在使用过程中容易受到腐蚀，因此铝材需要经过有效的防腐蚀处理。铝合金最佳的防腐蚀处理方法是预先制备表面转化膜，然后进行喷涂处理，目前公认防腐蚀较好的方法是传统的铬酸盐处理。但是铬离子具有致癌毒性，对生产人员有一定的健康危害，所以需要开发出一种能够取代传统铬离子钝化的另一种钝化的方法。
现有的技术中，使用的大多数钝化液是传统的含有铬酸盐的溶液，含铬酸盐溶液对人体具有相当的危害，例如致癌。而且铬离子会对水体、土壤和生态造成严重的危害，甚至会通过水循环的方式进入到人体，对人体健康造成严重的危害。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种无色无铬铝合金钝化剂的配方和使用方法，该钝化剂不含重金属离子尤其不含铬离子，减轻了废水处理的负担，减少了对环境及人类健康的危害，而且钝化处理时间短，钝化过程无需加热；该处理方法的步骤简单，通过该无铬铝合金钝化剂处理的铝合金的表面的钝化膜具有膜薄、致密均匀、光泽度好和耐腐蚀的特性。
为了实现上述目的，本发明提供了一种无色无铬铝合金钝化剂，其特征在于，
所述钝化液的组成：氟化物为0.1～10.0g/L，氧化剂为2-10g/L，稳定剂为1-8g/L份，缓蚀剂为0.1～10.0g/L份，稀土盐为1-8g/L，成膜助剂0.5-5g/L份，余量为水。
优选的，其特征在于所述稳定剂为醋酸。
优选的，其特征在于所述氟化物为氟化钠，氟硅酸钾，氟硅酸钠。
优选的，其特征在于所述缓蚀剂为柠檬酸或者酒石酸。
优选的，其特征在于所述氧化剂为H2O2，KMnO4，（NH4）2S2O8。
优选的，其特征在于所述成膜助剂为HF,SrCl2，NH4VO3，（NH4）2ZrF6。
优选的，其特征在于所述稀土盐为铈盐或者镧盐。其中，稀土盐作为主要成膜物质存在。
在本发明中，稀土盐的种类可以在宽的范围内选择，但是为了使得钝化膜更薄、更致密均匀、光泽度更好和更耐腐蚀，优选地，所述稀土盐为硫酸镧，含量为8g/L。
优选的，其特征在于，组分按重量组成如下：氟化钠为5g/L，KMnO4为6g/L，醋酸为5 g/L，柠檬酸为5 g/L，硫酸镧为8g/L，SrCl2为1 g/L，余量为水。
本发明也提供了一种一种无铬铝合金钝化剂使用方法，其特征在于，采用权利要求1所述钝化剂对铝合金进行钝化陶化处理，包括以下步骤：
（1）对金属表面进行除油、脱脂处理；
（2）水洗；
（3）采用浸泡方式进行钝化处理；其中主要工艺参数为钝化剂浓度5-10％重量比，温度0～40℃，pH值：4-6；
（4）去离子水水洗；
（5）烘干。
在本发明中，（1）除油脱脂工艺参数及步骤如下所述，根据质量比配制脱脂液：18%碳酸钠，2.5%葡萄糖酸钠，2.3%平平加O-20，10%多聚磷酸钠，67.2%为水。再用水稀释为含有上述脱脂液10%的溶液，在室温条件下使用稀释后的溶液浸泡需处理工件5分钟；（2）水洗工艺为：在溢流的水中浸泡处理脱脂处理后的工件1-2分钟；（3）钝化：将发明所述的钝化剂配置成含量为有5～10%钝化液的溶液，调节使其PH值为4～6，将铝合金在钝化液溶液中浸泡需7-15min；（4）纯水洗：采用去离子水清洗工件1-2分钟，并清洗2次；（5）干燥：把经无铬钝化剂处理并水洗后的工件放入110℃烘箱中烘干10min。
浸泡的条件可以在宽的范围内选择，但是为了使得钝化膜更薄、更致密均匀、光泽度更好和更耐腐蚀，优选地，所述浸泡满足以下条件：浸泡温度为 室温，浸泡时间为 7-15min，pH为5。
通过上述技术方案，本发明提供的无铬铝合金钝化剂含有醋酸、氧化剂，缓蚀剂，稀土盐等。在进行钝化工艺是，将铝合金浸泡或者喷淋上述无铬铝合金钝化剂中，通过无铬铝合金钝化剂中各物质的协同作用，使得浸泡后的铝合金的表面形成的钝化膜，所形成具有膜薄、致密均匀、光泽度好和耐腐蚀的特性。本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体 实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
实施例 1
一种无铬铝合金钝化剂，其中所含氟化钠为1g/L，H2O2为2g/L，醋酸为2-8g/L份，柠檬酸1g/L份，硝酸铈为1/L，HF为1g/L份，余量为水。所述钝化工艺为：
（1） 对金属表面进行除油、脱脂处理；
（2） 水洗；
（3） 采用浸泡方式进行钝化处理；其中主要工艺参数为钝化剂浓度5％重量比，温度20℃，PH值：4，浸泡时间为7min；
（4） 去离子水水洗；
（5） 烘干。
该钝化膜168h中性盐雾式样中耐蚀等级为8级。
实施例 2
一种无铬铝合金钝化剂，其中所含氟硅酸钠为5g/L，KMnO4为5g/L，醋酸为5g/L份，柠檬酸3g/L份，硫酸镧为3/L，SrCl2为2g/L份，余量为水。所述钝化工艺为：
（1） 对金属表面进行除油、脱脂处理；
（2） 水洗；
（3） 采用浸泡方式进行钝化处理；其中主要工艺参数为钝化剂浓度8％重量比，温度20℃，PH值：5；浸泡时间为10min；
（4） 去离子水水洗；
（5） 烘干。
该钝化膜为金色金属膜，在168h中性盐雾式样中耐蚀等级为8级。
实施例 3
一种无铬铝合金钝化剂，其中所含氟硅酸钠为8g/L，（NH4）2S2O8为8g/L，醋酸为5g/L份，柠檬酸3g/L份，硫酸镧为3/L，（NH4）2ZrF6为3g/L份，余量为水。所述钝化工艺为：
（1） 对金属表面进行除油、脱脂处理；
（2） 水洗；
（3） 采用浸泡方式进行钝化处理；其中主要工艺参数为钝化剂浓度8％重量比，温度20℃，PH值：6；浸泡时间为10min；
（4） 去离子水水洗；
（5） 烘干。
该钝化膜为金色金属膜，在168h中性盐雾式样中耐蚀等级为8级。