[發明專利]一種用于電鍍鋅層鈍化的鈍化液及其應用

有效

• 申請號: 201310316324.1
• 申請日: 2013-07-25
• 公開（公告）號: CN103409742A
• 公開（公告）日: 2013-11-27
• 發明（設計）人: 殷平;張丕儉;劉偉;曲榮君;劉希光;唐清華;徐強
• 申請（專利權）人: 魯東大學
• 主分類號: C23C22/53
• 分類號: C23C22/53
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司 11212
• 代理人: 楊立

技術領域

本發明涉及金屬表面處理技術領域，更具體地，涉及用于電鍍鋅層鈍化的鈍化液及該鈍化液在電鍍鋅層鈍化中的應用。

背景技術

鋅是一種重要的有色金屬，電鍍鋅是提高鋼鐵抗腐蝕能力的有效途徑，目前在航空、交通、電力、船舶、機械等領域應用十分廣泛。鋅在干燥清潔的大氣中，腐蝕速度很小，但在潮濕的環境中，尤其在海洋性氣候中，鍍鋅層很容易發生腐蝕，因此，鍍鋅層需進行鈍化處理。通常進行鉻酸鹽鈍化處理，但由于鉻酸鹽毒性高且致癌，對環境會造成污染，已受到環境保護法規日益嚴格的限制；多年來人們一直在為此尋求更為符合生態要求的化合物，以替代鉻酸鹽進行鍍鋅層的鈍化處理。目前國內外應用研究主要有兩大類：一是無機物保護，如鉬酸鹽、硅酸鹽、稀土化合物、鈦酸鹽、鎢酸鹽等都有報道。另一類是有機無機相結合的，如有機硅烷鈍化、植酸鈍化、單寧酸鈍化，還有的在鈍化中或鈍化后涂有機膜，如醇酸清漆、聚氨酯漆、丙烯酸聚酯漆、有機交聯劑等等。無論是無機物還是有機物的無鉻鈍化，其結果都不理想。如無機物主要是膜層疏松，防腐性能不足，還有的是時間長，顏色也不靚；有機物有時改變了工件的尺寸，并且操作繁瑣等。所以研究開發新的表面防蝕處理綠色技術，以便最終能取代傳統的鉻酸鹽法，成為近年來金屬表面處理領域中關注的熱點問題之一。

在無機物鈍化鍍鋅層的工藝中，其核心就是使鈍化膜生長的要致密，才能提高防腐性能；根據相關文獻報道，目前的無機物鈍化技術很難代替鉻酸鹽鈍化。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種用于電鍍鋅層鈍化的鈍化液及該鈍化液在鍍鋅層鈍化中的應用，以實現用無機物鈍化技術代替鉻酸鹽鈍化。

本發明解決上述技術問題的技術方案如下

一種用于電鍍鋅層鈍化的鈍化液，每升所述鈍化液中包含：

高錳酸鉀??????????????????????????1～3g；

硝酸??????????????????????????????4～10ml；

硫酸鋁????????????????????????????5～30g；

硝酸鈉????????????????????????????8～10g；

硫酸鎳????????????????????????????8～15g；

余量為水。優選的，所述硝酸為質量濃度為65-68%的濃硝酸。

優選的，上述鈍化液中，所述高猛酸鉀為2g。

優選的，上述鈍化液中，所述硫酸鋁為10～25g，更優選的，所述硫酸鎳為20g。

優選的，上述鈍化液中，所述硝酸鈉為10g。

優選的，上述鈍化液中，所述硫酸鎳為10～12g。

一種電鍍鋅層鈍化方法，其特征在于，所述方法包括：

步驟1，室溫下用權利要求1-5任一項的鈍化液浸泡鍍鋅工件；優選的，浸泡過程進行5～35秒，更優選的，最佳浸泡時間為20-30s。

步驟2，浸泡后的鍍鋅工件在空氣中停留5～35秒，然后晾干或吹干，更優選的最佳空氣中停留時間為10-20s；

步驟3，將晾干或吹干的鍍鋅工件在60～90℃下老化10～25分鐘；優選的，鍍鋅工件在70～80℃下老化15～20分鐘。

本發明所述鈍化液的制備方法如下：按照預定的各組分含量，依次將高錳酸鉀、濃硝酸、硫酸鋁、硝酸鈉和硫酸鎳溶解于水，攪拌混合均勻即可使用，物料添加順序不影響鈍化液的制備。

本發明的有益效果如下：

本發明的鈍化液和處理方法不使用毒性高且致癌的鉻酸鹽，不會對環境造成污染。此外本發明的鈍化液按照所述處理方法能夠在電鍍鋅工件表面形成致密的膜層，防腐性能佳，顏色靚；并且不會改變工件的尺寸，方法操作簡單。

具體實施方式

以下結合實施例對本發明的原理和特征進行描述，所舉實例只用于解釋本發明，并非用于限定本發明的范圍。

如未特殊說明，以下實施例中所用試劑級別均在化學純以上。所用水為去離子水。

以下實施例中處理電鍍鋅工件的工藝流程為：

電鍍鋅工件—在出光液中出光—水洗—鈍化液中浸泡—空氣中停留—水洗—晾干或空氣吹干—老化處理—成品。（以下實施例中未贅述出光和水洗步驟。）

所述出光液為：2-3%的濃硝酸和1-2‰的氫氟酸，混合均勻即可。出光過程進行3～8秒。

實施例1：HNO₃用量對鈍化液性能的影響