[發(fā)明專利]鍍鋅層的紫色錫鈷銅鈍化著色

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611129287.3
• 申請日: 2016-12-09
• 公開（公告）號: CN106756966B
• 公開（公告）日: 2019-02-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 田棟;黃太仲;姚碩;房恒義;郝婷婷;周長利;夏方詮
• 申請（專利權(quán)）人: 濟(jì)南大學(xué)
• 主分類號: C23C22/53
• 分類號: C23C22/53;C23C22/68;C23C22/78;C23C22/82
• 代理公司: 濟(jì)南譽豐專利代理事務(wù)所(普通合伙企業(yè)) 37240
• 代理人: 李茜

鍍鋅層的紫色錫鈷銅鈍化著色，本發(fā)明涉及在一種對鍍鋅層進(jìn)行無鉻紫色錫鈷銅鈍化的方法。本發(fā)明是要提供一種改善鍍鋅層外觀及耐蝕性能的方法。鍍鋅層的紫色錫鈷銅鈍化著色：(1)鈷銅鈍化液的配制；(2)鍍鋅層掛覆堿性錫溶膠；(3)鍍鋅層的紫色鈍化著色。通過鍍鋅層的錫鈷銅鈍化著色，可以在鍍鋅層表面形成紫色SnO₂?ZnO/Cu₂S?CoS鈍化膜，經(jīng)過老化處理之后可以進(jìn)一步提高膜層的致密度及耐蝕性。鍍鋅層經(jīng)過紫色錫鈷銅鈍化著色后不僅可以改善外觀，而且明顯提升了耐蝕性，有利于實現(xiàn)鍍鋅層無鉻鈍化著色的工業(yè)化。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于表面處理領(lǐng)域，涉及一種對鍍鋅層進(jìn)行無鉻紫色錫鈷銅鈍化的方法。

背景技術(shù)

金屬鋅不但在干燥的空氣中非常穩(wěn)定，而且在潮濕空中或含氧水中腐蝕生成對基體具有保護(hù)作用的不溶性腐蝕產(chǎn)物，可以進(jìn)入鍍層的裂縫及孔隙中，進(jìn)而阻止金屬鋅的腐蝕，從而降低金屬鋅的腐蝕速度，因此鋅被認(rèn)為是具有較高化學(xué)穩(wěn)定性及優(yōu)良保護(hù)作用的金屬。鍍鋅層作為鋼鐵制品的保護(hù)性鍍層，不僅可以對鋼鐵基體形成機(jī)械保護(hù)，而且由于其穩(wěn)定電位更負(fù)，鍍鋅層還能夠提供有效的電化學(xué)保護(hù)，所以鍍鋅在整個表面處理領(lǐng)域占有極其巨大的產(chǎn)能比重。

然而，在具有較高濃度的氫離子、氫氧根或氯離子等物質(zhì)的腐蝕介質(zhì)中，金屬鋅活潑性較高的問題尤為凸顯，會導(dǎo)致鋅在腐蝕介質(zhì)中過快的溶解從而失去其對基體的保護(hù)作用。因此，為了進(jìn)一步提高鍍鋅層的穩(wěn)定性，工業(yè)生產(chǎn)中通常都對鍍鋅層進(jìn)行后續(xù)的鈍化處理，在鍍鋅層表面生成一薄層具有更高穩(wěn)定性的致密膜層。鍍鋅層經(jīng)過鈍化之后，其穩(wěn)定性可大幅提高，其腐蝕電流甚至可以降低1~2個數(shù)量級，因此在腐蝕介質(zhì)中的防護(hù)性能可以得到顯著提升。工業(yè)上為了使鍍鋅層在鈍化之后獲得良好的耐蝕性及外觀，通常對鍍鋅層采用六價鉻鈍化。在六價鉻鈍化液中，鋅發(fā)生溶解，六價鉻發(fā)生還原，同時鍍層/鈍化液界面的pH值升高，因此會在鍍鋅層表面形成柔性的六價鉻-三價鉻-二價鋅復(fù)合物鈍化膜，鈍化膜經(jīng)過高溫老化處理之后，可以形成致密的剛性鈍化膜，顯著提升耐蝕性。不僅如此，由于鈍化膜中六價鉻和三價鉻比例的不同，鈍化膜還可以呈現(xiàn)出不同的顏色，比如藍(lán)白色、黑色、軍綠色等，可以明顯改善鍍鋅層的外觀。

但是隨著環(huán)保要求的提高，表面處理過程的綠色化日趨重要。其中，由于鍍鋅的巨大產(chǎn)能，鍍鋅層鈍化的無鉻化是整個表面處理領(lǐng)域必須要解決的問題。因此，技術(shù)人員對鍍鋅層的無鉻鈍化開展了多方面的研究，希望找到可以代替六價鉻的鈍化劑，也開發(fā)出了多種無鉻鈍化技術(shù)。但是，鍍鋅層的無鉻鈍化得到的鈍化膜無論從美觀性還是穩(wěn)定性都尚且無法與六價鉻鈍化膜比擬。所以，開發(fā)出可以得到美觀、穩(wěn)定鈍化膜的鍍鋅層無鉻鈍化方法對于表面處理領(lǐng)域的環(huán)保化意義重大，也對綠色工業(yè)生產(chǎn)的實現(xiàn)具有指導(dǎo)性意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是要解決目前鍍鋅層的無鉻鈍化得到鈍化膜美觀性不足、耐蝕性較差的問題，而提供一種對鍍鋅層進(jìn)行紫色錫鈷銅鈍化著色來改善鍍鋅層外觀及耐蝕性能的方法。

本發(fā)明的鍍鋅層的紫色錫鈷銅鈍化著色按照以下步驟進(jìn)行：

(1) 鈷銅鈍化液的配制：a. 按照硫脲的濃度為8~60 g/L、輔助絡(luò)合劑的濃度為5~30 g/L、氯化亞銅的濃度為3~12 g/L、硫酸鈷的濃度為5~30 g/L分別稱取硫脲、輔助絡(luò)合劑、氯化亞銅和硫酸鈷；b. 將步驟a稱取的硫脲溶于去離子水中，攪拌至溶解后在加熱的條件下緩慢加入步驟a稱取的氯化亞銅，攪拌至溶解，陳化24 h制得溶液A；c. 將步驟a稱取的輔助絡(luò)合劑和硫酸鈷加入到溶液A中，溶解并定容后用鹽酸或者氨水調(diào)整pH值至5.0~7.5，配得鈷銅鈍化液；

(2) 鍍鋅層掛覆堿性錫溶膠：d. 將經(jīng)過鍍鋅的鍍鋅工件浸入堿性錫溶液中靜置1~5 s，然后在空氣中靜置1~15 s；e. 重復(fù)步驟d 1~5次，完成鍍鋅層掛覆堿性錫溶膠；