[發明專利]一種釹鐵硼鋅系磷化液及其使用方法

在審

• 申請號: 201610194856.6
• 申請日: 2016-03-31
• 公開（公告）號: CN105695974A
• 公開（公告）日: 2016-06-22
• 發明（設計）人: 王恩生
• 申請（專利權）人: 青島信普銳檢測技術有限公司
• 主分類號: C23C22/36
• 分類號: C23C22/36;C23C22/44
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 趙妍

技術領域

本發明涉及金屬表面處理領域，具體涉及一種釹鐵硼鋅系磷化液及其使用方法。

背景技術

目前，釹鐵硼表面防腐蝕技術包括電鍍、有機涂層及復合涂層等。

由于電鍍工藝的設備成本相對較低。電鍍鍍層的缺點也相當明顯：產品質量的一致性和 穩定性普遍較差，鍍層孔隙率大，薄膜不致密，有形狀依賴性，需要對磁體邊角做倒角處理， 對深孔樣品無法施鍍。對于一些較嚴酷的場合，鍍層長時間使用后，會出現開裂、剝離、易 脫落等問題，防護性能下降。

采用靜電噴涂或電泳沉積涂裝工藝可以獲得比較高的成膜質量，比較適合工廠批量處理。 可用于釹鐵硼表面防護的涂層材料主要包括有機和無機兩大類。其中有機涂料的膜層致密度 較高，防腐蝕的能力較強，施工設備簡單，具有廣泛的應用前景。目前產業界大量采用電泳 涂裝沉積一層或多層環氧樹脂或其他有機涂層等手段作為其他鍍層的追加防護。

為了提高涂料與釹鐵硼的附著力，延長涂層的耐腐蝕壽命，需要對釹鐵硼進行磷化處理， 包括鐵系磷化和鋅系磷化。由于釹鐵硼磁性材料的特殊結構及性能，普通用于鋼鐵的磷化液 在釹鐵硼上很難實現鋅系磷化。

中國專利200610172643X公開了一種常溫鐵系磷化液。但是這樣的鐵系磷化膜不適合陰 極電泳涂裝，原因是鐵系磷化膜不耐腐蝕，不能直接用于釹鐵硼表面的防腐蝕保護。在陰極 電泳條件下溶出率高，一方面導致電泳漆的電導率升高，一方面惡化與漆膜的配套性。

美國專利US6013411公開了鐵硼涂覆技術，它的脫脂劑中含有硅酸鹽，這種脫脂劑粘度 大，不易清洗，采用磷酸二氫鋅作磷化劑，形成的鋅系磷化膜抗腐性低，表面涂覆層采用粉 末噴涂方法，其結合力差，涂覆不均勻，尤其是邊角部位更為突出。

中國專利931196949公開了釹鐵硼表面陰極電泳涂裝工藝，使用ZnCaNi系磷化液進行 磷化。雖然漆膜附著力和耐腐性良好，但是使用六價鉻對環境和人體都構成危害。

中國專利2012101519914公開了一種釹鐵硼鋅系磷化液及其使用方法。但是這樣的磷化 液不穩定，更新頻繁，尤其是磷化液使用后期，所得磷化膜會出現藍彩色，導致磁體的耐腐 蝕性下降。另外，該發明超聲波工序過多，損害了釹鐵硼磁體的表面狀態，致使磷化后的磁 體耐腐蝕性降低。

國內很多研究人員在實驗室內經過多年努力進行了釹鐵硼的鋅系磷化及陰極電泳涂覆試 驗研究。趙復興等人(新技術新工藝，1996，1：43-44)研究了釹鐵硼的鋅系磷化。由于磷 化液酸比過高，導致大量沉渣，長期使用嚴重影響磷化膜質量。

呂寶林等人(材料保護，2007，40(3)：30-32)研究了一種鋅系磷化液。該磷化液處 理的釹鐵硼，磷化膜偏厚，不適合陰極電泳涂裝，且由于磷化液中的鋅含量高，導致磷化膜 的耐堿性差。

發明內容

本發明的目的是為克服上述現有技術的不足，提供一種釹鐵硼鋅系磷化液及其使用方法。

為實現上述目的，本發明采用下述技術方案：一種釹鐵硼鋅系磷化液，其組成包括Zn²⁺、 PO₄^3-、NO₃^-、F^-、促進劑和Ni²⁺，其中Zn²⁺、PO₄^3-、NO₃^-、F^-和促進劑按物質的量濃度比為 (54～74)：(163～183)：(126～146)：(50～70)：(3～5)，促進劑的濃度為0.1～1.3g/L，Ni²⁺的濃度為 0.01～0.2g/L。

優選的，所述Zn²⁺來源于以下鋅化合物中的一種或兩種：氧化鋅、磷酸二氫鋅、硝酸鋅、 氯化鋅、硫酸鋅。

優選的，所述PO₄^3-來源于以下磷酸化合物中的一種或兩種：磷酸、磷酸二氫鋅、磷酸二 氫鈉、磷酸三鈉。

優選的，所述NO₃^-來源于以下硝酸化合物中的一種或兩種：硝酸、硝酸鋅、硝酸鈉、硝 酸銨、硝酸鉀。

優選的，所述F^-來源于以下氟化物中的一種或兩種：氟化鈉、氟化鉀、氟硼酸鈉、氟硅 酸鈉、氟化銨、氟化氫銨。