[發(fā)明專利]一種鋅基復(fù)合鍍層的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410165095.2
• 申請(qǐng)日: 2014-04-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103911649A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-07-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄧型深;盧億成
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 桂林理工大學(xué)
• 主分類號(hào): C25D15/00
• 分類號(hào): C25D15/00;C25D3/22;C25D5/34
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• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于金屬腐蝕與防護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種鋅基復(fù)合鍍層的制備方法。

背景技術(shù)

鋅鍍層是最早的保護(hù)鋼鐵的方法，其壁壘和電偶的雙重保護(hù)作用在所有常見(jiàn)的金屬中是唯一的，從悠久的歷史和目前的強(qiáng)勁的需求可以看到，鍍鋅將繼續(xù)是最廣泛采用的鋼鐵防腐蝕的方法。隨著社會(huì)需要和競(jìng)爭(zhēng)的增加，鍍鋅技術(shù)還有許多市場(chǎng)引導(dǎo)的發(fā)展?jié)摿Α＝陙?lái)人們開(kāi)發(fā)出了Zn-Al、Zn-Ni、Zn-Mn、Zn-Co、Zn-Al-Mg、Zn-Ni-SiO₂、Zn-SiO₂等合金鍍層及及復(fù)合鍍層，人們通過(guò)對(duì)已有的鍍層進(jìn)行改進(jìn)外，還在繼續(xù)探索新的合金鍍層、復(fù)合鍍層、多層鍍層以及在其他金屬上鍍鋅的可能性（如沈陽(yáng)師范大學(xué)化生學(xué)院的周婉秋等在2005年申請(qǐng)了“鎂合金上電鍍鋅”的專利）。堿性鋅酸鹽鍍鋅的鍍層外觀光亮細(xì)致，鈍化膜色澤艷麗均勻，耐腐蝕性優(yōu)良，鍍液成分簡(jiǎn)單，易于操作，鍍液對(duì)設(shè)備的腐蝕性較小，廢水比較容易處理。開(kāi)發(fā)堿性鋅酸鹽鋅基復(fù)合鍍層具有堿性鍍鋅的優(yōu)點(diǎn)及更好耐腐蝕性和更高硬度，將具有更加廣泛的用途。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種可用于鋼鐵表面及其他金屬表面的操作簡(jiǎn)單、結(jié)晶細(xì)膩、耐腐蝕性好的鋅基復(fù)合鍍層的制備方法。

具體步驟依次為：基體打磨、水洗、物理拋光、水洗、化學(xué)除油、水洗、除銹、水洗、活化、水洗、電鍍和水洗，最后制得鋅基復(fù)合鍍層。

所述除油液為根據(jù)基體進(jìn)行選擇的適合基體的除油液。

所述活化的工藝條件為：常溫下用50g/L的HCl溶液處理2分鐘。

所述電鍍的工藝條件為：控制電鍍液溫度為20~25℃，電流密度為2.5~3?A/dm²，轉(zhuǎn)速為115~125r/min，施鍍時(shí)間為0.5～1小時(shí)。

所述電鍍液的配方為：氧化鋅50~70.0g/L，氫氧化鈉150~180g/L，香草醛2.4~2.8g/L，三乙烯四胺3~4g/L，硫脲3~4g/L，甲醛4~6滴/L，粒徑為1±0.05μm?的SiC?7~8?g/L。

本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：制備成本低，操作簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化；鍍液對(duì)設(shè)備腐蝕性較小，廢水比較容易處理；所得電鍍層與基體結(jié)合牢固，結(jié)晶細(xì)膩、光亮，耐蝕性好，既可以作為防護(hù)性鍍層單獨(dú)使用，也可以在多層鍍中使用。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例1制得的Zn-SiC復(fù)合鍍層與相同條件下制得的純鋅鍍層的塔菲爾曲線。測(cè)試條件：用CHI860C電化學(xué)工作站，以鉑片為輔助電極，飽和甘汞電極(SCE)為參比電極，鍍層為研究電極（暴露在電解液中的表面積為1cm²），以質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.5%的NaCl溶液為電解液組成三電極體系；掃描區(qū)間為-1.4～-0.7V，掃描速率為10mV/s。

圖2為本發(fā)明實(shí)施例1制得的Zn-SiC復(fù)合鍍層與相同條件下制得的純鋅鍍層的交流阻抗圖。測(cè)試條件：以鉑片為輔助電極，飽和甘汞電極(SCE)為參比電極，鍍層為研究電極（暴露在電解液中的表面積為1cm²），以質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.5%的NaCl溶液為電解液組成三電極體系，掃描頻率區(qū)間為10⁵-1Hz，振幅為0.005V。

圖3為本發(fā)明實(shí)施例2制得的Zn-SiC復(fù)合鍍層在JSM-5610LV型掃描電子顯微鏡下放大倍率為5000倍、電壓為10kv條件下的掃描電鏡圖。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1：

本實(shí)施例的試驗(yàn)材料為Q235碳素結(jié)構(gòu)鋼板。

將Q235碳素結(jié)構(gòu)鋼板用砂紙打磨除銹后水洗，物理拋光后水洗，然后放入70~80℃的除油液中進(jìn)行化學(xué)除油8~10分鐘，化學(xué)除油后水洗1~2分鐘，再用150?g/L硝酸、700?g/L硫酸和5?g/L鹽酸的混合液室溫除銹3~5分鐘，再水洗1~2分鐘，然后常溫下用50g/L的HCl溶液活化處理2分鐘，再水洗1~2分鐘，制得經(jīng)過(guò)預(yù)處理的工件，將經(jīng)過(guò)預(yù)處理的工件浸入電鍍液中施鍍0.5小時(shí)，再水洗1~2分鐘，可獲得銀白色的光亮的Zn-SiC復(fù)合鍍層。

所述除油液配方為：氫氧化鈉14?g/L，碳酸鈉25?g/L，磷酸鈉60?g/L，硅酸鈉8?g/L。

所述電鍍的工藝條件為：控制電鍍液溫度為22℃，電流密度為3?A/dm²，轉(zhuǎn)速為120r/min，施鍍時(shí)間為0.5小時(shí)。