[發(fā)明專利]具鋅電解氧化皮膜的電鍍鋅鋼板及其制造方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110053483.8
• 申請(qǐng)日: 2011-03-07
• 公開（公告）號(hào): CN102677128A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱正剛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 弘運(yùn)鋼鐵工業(yè)股份有限公司
• 主分類號(hào): C25D11/34
• 分類號(hào): C25D11/34;C25D3/22
• 代理公司: 北京科龍寰宇知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11139
• 代理人: 孫皓晨

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種具鋅電解氧化皮膜的電鍍鋅鋼板及其制造方法，尤其涉及一種使用不含鉻酸鹽或磷酸鹽的表面處理液所制造的，而且具有優(yōu)異防銹性及皮膜密著性的具鋅電解氧化皮膜的電鍍鋅鋼板及其制造方法。

背景技術(shù)

眾所周知，鋼鐵具有高強(qiáng)度和良好的加工性，但是腐蝕問題會(huì)造成鋼鐵外觀惡化并減損其耐用性。一般通過使用金屬鍍覆或涂布保護(hù)膜的方法來(lái)提升鋼鐵基材的耐蝕性，其中鍍鋅是最普遍被使用的技術(shù)之一。金屬鋅具有較鋼鐵活潑的化學(xué)性質(zhì)，當(dāng)兩者接觸且共同存在于腐蝕環(huán)境中時(shí)，金屬鋅會(huì)優(yōu)先被腐蝕而發(fā)揮對(duì)鋼鐵材料犧牲保護(hù)的效果，此技術(shù)被應(yīng)用于例如鍍鋅螺絲螺帽、電鍍鋅和熱浸鍍鋅鋼板中。

目前鍍鋅鋼板已被廣泛地使用，為了提高耐腐蝕性，便對(duì)鍍鋅鋼板表面通過使用鉻酸、磷酸或其鹽類為主要成分的處理液進(jìn)行處理，于是在鍍鋅層表面形成一層磷酸鹽或鉻酸鹽的保護(hù)皮膜，用以降低其最表面的化學(xué)活性，以減緩鍍鋅層的腐蝕速率。進(jìn)一步說(shuō)明，磷酸鹽皮膜的鋼板缺乏耐蝕性，在未被覆上涂膜或有機(jī)樹脂的情況下，容易產(chǎn)生銹蝕，而且，當(dāng)被覆上涂膜或有機(jī)樹脂時(shí)，又會(huì)造成密著性(特別是加工時(shí)的密著性)不足；在磷酸鹽反應(yīng)的制程中進(jìn)行生產(chǎn)控制不容易，且時(shí)常要排放濃廢液，造成控制成本及廢水處理成本太高。再者，因?yàn)椴捎昧姿猁}處理會(huì)造成河流、湖泊優(yōu)氧化的公害，所以禁用反應(yīng)型磷酸鹽已是環(huán)保趨勢(shì)。

在未伴隨電解的浸漬處理或涂布處理所形成的鉻酸鹽皮膜中，雖然鉻酸鹽經(jīng)由其本身的修復(fù)作用，可具有提高耐蝕性的效果，也因?yàn)殂t酸鹽廉價(jià)且用其處理后的耐蝕性優(yōu)越，以致于此處理方法被廣泛利用。但是，因?yàn)殂t酸鹽處理中使用了屬于公害規(guī)范物質(zhì)的六價(jià)鉻，對(duì)人體和環(huán)境會(huì)產(chǎn)生不好的影響，進(jìn)一步說(shuō)明，以電解處理的電解鉻酸鹽皮膜，使用了含六價(jià)鉻的溶液，其電解過程中所產(chǎn)生的鉻酸霧(mist)會(huì)對(duì)作業(yè)環(huán)境產(chǎn)生不良影響。鉻酸鹽皮膜，是用未伴隨電解的浸漬處理或涂布處理、或電解處理等方法來(lái)形成于鋼板上，相較于磷酸鹽皮膜，在未被覆上涂膜或有機(jī)樹脂時(shí)的防銹性、被覆上涂膜或有機(jī)樹脂時(shí)的密著性及加工時(shí)的密著性都具有優(yōu)越性。覆有鉻酸鹽皮膜的鋼板因具有優(yōu)異的防銹性及加工密著性而被廣泛使用，但是因鉻酸鹽是屬于具有毒性的管制化學(xué)品，致使其因環(huán)保因素而面臨使用限制而最終可能導(dǎo)致其使用被禁止。

上述在鍍鋅鋼板表面形成保護(hù)皮膜的流程中，浸泡磷酸鹽或鉻酸鹽處理液的工作物必須再經(jīng)過水洗以去除去沾附于其表面的處理液，所以須進(jìn)行水質(zhì)污染防止法所規(guī)定的特定的排水處理，所以，除了必需面對(duì)清洗廢水處理的問題之外，還因此成為制造成本提高的主要因素。

此外，為了進(jìn)一步減緩鋼鐵材料表面鍍鋅層的腐蝕，還可使用有機(jī)膜涂布的方式，其是于鍍鋅層表面形成一種具有遮蔽效果的保護(hù)膜，但此種處理方式的成本較高；同時(shí)，如果使用含有溶劑的涂料，又會(huì)遭遇與溶劑相關(guān)的環(huán)保和安全問題。

因此，本發(fā)明提出一種替代的處理液和處理方式，其是在鍍鋅鋼板上利用簡(jiǎn)單的電解反應(yīng)以生成鋅氧化皮膜，以使鍍鋅層具有優(yōu)異的耐蝕性且擁有與磷酸鹽皮膜一樣的功能，同時(shí)在廢液處理及清洗排放方面，皆不會(huì)造成環(huán)境污染，符合產(chǎn)業(yè)進(jìn)步的需要，并且向業(yè)界提供了更多更好的技術(shù)性選擇。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明主要目的是為使電鍍鋅鋼板的表面不被覆鉻酸鹽與磷酸鹽，經(jīng)由使用不含任何磷酸鹽的中性或微堿性導(dǎo)電鹽的處理液，進(jìn)行電解以形成1～2(g/m²)的氧化鋅皮膜，由此形成高耐蝕性、抗指紋性及優(yōu)越的再涂性的鋅電解氧化皮膜。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

本發(fā)明提供一種具鋅電解氧化皮膜的電鍍鋅鋼板，包含電鍍鋅鋼板，該電鍍鋅鋼板的表面上具有氧化鋅皮膜，該氧化鋅皮膜表面呈管胞狀，該氧化鋅皮膜的量為1～2(g/m²)，并且在該氧化鋅皮膜表面上形成一被覆皮膜，該被覆皮膜厚度小于0.1μm。

其中所述的該被覆皮膜含有磷酸鹽與釩金屬。

本發(fā)明還提供所述具鋅電解氧化皮膜的電鍍鋅鋼板的制造方法，首先提供一鋼板，該鋼板經(jīng)過清洗除油后進(jìn)行鍍鋅作業(yè)以形成一電鍍鋅鋼板，然后清洗板面上的電鍍液，該電鍍鋅鋼板經(jīng)過清洗后置于一電解槽中的陽(yáng)極，該電解槽內(nèi)存在有不含任何磷酸鹽的中性或微堿性導(dǎo)電鹽，進(jìn)行電解以在該電鍍鋅鋼表面上形成量1～2(g/m²)的氧化鋅皮膜且其表面呈管胞狀，并經(jīng)水清洗后進(jìn)行烘干；然后將封孔劑涂布于該氧化鋅皮膜表面并進(jìn)行烘干且放置熟成，以形成厚度小于0.1μm的被覆皮膜；其中，在電解過程中，控制電流密度、電解時(shí)間、電壓、電解液種類、電解液濃度，以生成藍(lán)白色的氧化鋅皮膜。