[發(fā)明專利]金屬表面的處理方法

有效

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• 申請日: 2002-01-17
• 公開（公告）號: CN1366092A
• 公開（公告）日: 2002-08-28
• 發(fā)明（設計）人: 千原裕史;柘植建二;木之瀬豐;畠透;奧野惠理子
• 申請（專利權）人: 日本油漆株式會社;日本化學工業(yè)株式會社
• 主分類號: C23C22/00
• 分類號: C23C22/00
• 代理公司: 上海專利商標事務所
• 代理人: 陳文青

發(fā)明的領域

本發(fā)明涉及一種對金屬成形產(chǎn)品如汽車車體、家用電氣設備、鋼家具等進行磷酸鋅化學轉化處理的方法。

發(fā)明的背景

金屬成形產(chǎn)品如汽車車體、家用電氣設備和鋼家具在涂覆之前通常要進行磷酸鋅化學轉化處理。這種處理方法通常是采用噴霧技術或浸漬技術進行的，但在是汽車車體的情況下，基材具有復雜的多空穴結構，并且涂覆后的耐腐蝕性是一個重要的質(zhì)量參數(shù)，通常的做法是連續(xù)地采用浸漬化學轉化并用陽離子電沉積涂層進行涂覆。另外，關于這種基材，通常使用的是具有鐵型表面和鋅型表面的基材。

常規(guī)的對金屬進行的磷酸鋅化處理通常是以脫脂-水洗-水洗-化學轉化-水洗-水洗的順序進行的。在化學轉化階段，對各試劑加以補充，以補充化學轉化浴中各組分由于形成化學轉化膜和攜帶而導致的消耗，以便將處理浴中鋅和其它金屬離子的濃度、總酸度、酸比值和其它參數(shù)控制為恒定的數(shù)值。而且，通常對處理浴中的NO₂濃度加以控制，以便通過供入亞硝酸鈉水溶液作為化學轉化加速劑來使其保持恒定。然而，上述控制方法相當于加入化學轉化并不需要的鈉離子，因此，該控制方法是不經(jīng)濟的，另外，當鈉離子的濃度提高時，處理浴的pH值也提高，從而使各轉化試劑組分在處理浴中發(fā)生沉淀。另外，處理浴中的NO₂氧化成硝酸根離子，從而使處理浴中的硝酸根離子的濃度提高。

同時，在現(xiàn)今常用的磷酸鹽化處理線上，處理浴被部分攜帶到上述水洗步驟中，但若進行的補充是用于補充由于這種攜帶引起的損失，則鈉和硝酸根離子將不會在處理浴中積累起來，這樣就能夠成功地保持處理浴中離子濃度的平衡。然而，在攜帶到下游水洗步驟中的上述處理浴的量少并且補充的試劑組成不能與化學轉化處理線的參數(shù)設定相一致的情況下，就會導致某些組分累積，處理浴組成的離子消耗和供入平衡就會被破壞。例如，鈉離子和硝酸根離子異常地積累起來，結果導致化學轉化的缺陷如形成黃銹和細斑。因此，若可以使用硝酸來代替亞硝酸鈉作為化學轉化加速劑，則可以避免鈉離子的積累。然而，硝酸是如此的不穩(wěn)定，以致于在常規(guī)條件下它是不存在的，因此對其無法利用。

而且，在上述化學轉化線上，用大量的水洗掉處理浴的攜帶液并從設備中排出，但從水質(zhì)和環(huán)境的保護來看這就成問題。因此，為了解決上述問題，采用這樣的方法，該方法包括設立水洗步驟作為多步系統(tǒng)，并將溢流的洗滌水從下游階段再循環(huán)到上游階段用作洗滌水，從而減少供入新鮮的洗滌水，或采用這樣的方法，該方法包括在閉合系統(tǒng)中采用反滲透膜處理或蒸發(fā)來處理來自化學轉化線的洗滌水，從而回收洗滌水，再將其用作化學轉化處理浴的補充液或用作洗滌水。然而，即使在這些方法中，在所述磷酸鋅化學轉化處理浴中加入亞硝酸鈉水溶液作為加速劑也會導致鈉離子在處理浴中積累的傾向，這樣閉合系統(tǒng)運行過程中就會產(chǎn)生大問題。

本發(fā)明的發(fā)明人在JP申請2000-141893中提出了一種亞硝酸鋅水溶液，它是用亞硝酸鈣與硝酸鋅反應然后純化獲得的，它可用作金屬表面處理的基本上不含鈉離子和硫酸根離子的化學轉化加速劑。

發(fā)明的概述

本發(fā)明的目的是提供一種金屬表面的處理方法，該方法能形成適用于金屬成形產(chǎn)品，尤其是具有鐵型金屬表面和鋅型金屬表面的金屬成形產(chǎn)品的陽離子電沉積涂覆的磷酸鋅涂層，并且該方法適用于閉合系統(tǒng)。

本發(fā)明涉及一種金屬表面的處理方法，它包括：

將基材浸在磷酸鋅的酸性水溶液中并使用亞硝酸鋅水溶液作為加速劑的化學轉化步驟，

在假定其中亞硝酸鋅〔Zn(NO₂)₂〕的濃度以NO₂計為10重量％的情況下，所述亞硝酸鋅水溶液基本上不含鈣離子，它包含0-6500ppm的鈉離子和0-20ppm的硫酸根離子。

上述磷酸鋅的酸性水溶液可以包含0.5-2g/L的鋅離子、5-30g/L的磷酸根離子、0.2-2g/L的錳離子和0.05-0.3g/L(以NO₂計)的亞硝酸鋅。

另外，上述磷酸鋅的酸性水溶液可以包含0.3-2g/L的鎳離子。

而且，上述磷酸鋅的酸性水溶液可以包含3-30g/L的硝酸根離子。

上述基材較好是具有鐵型表面和鋅型表面的金屬產(chǎn)品，或具有鐵型表面、鋅型表面和鋁型表面的金屬產(chǎn)品。

附圖的簡要說明

圖1是說明制備例1中使用的電滲析器的示意圖。

發(fā)明的詳細描述