[發(fā)明專利]一種適用于強(qiáng)腐蝕環(huán)境下的鋅鎳合金鍍層結(jié)構(gòu)的制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810128509.2
• 申請(qǐng)日: 2018-02-08
• 公開（公告）號(hào): CN108179418A
• 公開（公告）日: 2018-06-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭崇武;李小花;賴奐汶
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣州超邦化工有限公司
• 主分類號(hào): C23C28/00
• 分類號(hào): C23C28/00;C23C22/83;C25D3/56
• 代理公司: 廣州市深研專利事務(wù)所 44229
• 代理人: 陳雅平

本發(fā)明公開了一種適用于強(qiáng)腐蝕環(huán)境下的鋅鎳合金鍍層結(jié)構(gòu)的制備方法，包括金屬基體和在金屬基體表面上從內(nèi)到外依次制備的鋅鎳合金鍍層、三價(jià)鉻鈍化層、羥基石墨烯改性封閉層。所述金屬基體是鋼鐵基體、鋅合金基體、銅合金基體、或鋁合金基體，所述羥基石墨烯改性封閉層采用新型羥基石墨烯改性封閉劑制備。本發(fā)明提供的鍍層結(jié)構(gòu)，按照GB/T 10125?1997《人造氣氛腐蝕試驗(yàn)鹽霧試驗(yàn)》進(jìn)行中性鹽霧試驗(yàn)600 h，鍍件表面無白色腐蝕物生成。這種鍍層結(jié)構(gòu)顯著提高了鋅鎳合金鍍層的耐腐蝕性能和耐磨性能，并克服了傳統(tǒng)三價(jià)鉻鈍化層沒有自修復(fù)性的技術(shù)缺陷，具有較好的市場(chǎng)前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于金屬電鍍領(lǐng)域，具體涉及一種適用于強(qiáng)腐蝕環(huán)境下的鋅鎳合金鍍層結(jié)構(gòu)的制備方法。

背景技術(shù)

2016年3月，全球腐蝕調(diào)查報(bào)告表明，世界平均腐蝕損失約占全球國民生產(chǎn)總值的3.4%。金屬腐蝕給全球造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失，尤其是強(qiáng)腐蝕環(huán)境下的設(shè)備腐蝕，往往會(huì)給人們的生活帶來災(zāi)難性的打擊。

鋅鎳合金鍍層具有較高的耐蝕性，目前要求耐蝕性較高的產(chǎn)品一般采用電鍍鋅鎳合金達(dá)到防護(hù)目的。現(xiàn)行的鋅鎳合金鍍層結(jié)構(gòu)包括金屬基體、鋅鎳合金鍍層、三價(jià)鉻鈍化層、及封閉層，所述封閉層采用以硅溶膠為主要成膜物質(zhì)的封閉劑制備。按照GB/T 10125-1997《人造氣氛腐蝕試驗(yàn) 鹽霧試驗(yàn)》標(biāo)準(zhǔn)，目前一般要求鋅鎳合金鍍件進(jìn)行中性鹽霧試驗(yàn)240 h，鍍層表面不出現(xiàn)白色腐蝕物。

隨著我國從制造大國向制造強(qiáng)國的邁進(jìn)，傳統(tǒng)的鋅鎳合金鍍層結(jié)構(gòu)已不能滿足日益增長的市場(chǎng)需求。研究開發(fā)適用于強(qiáng)腐蝕環(huán)境下的鍍層結(jié)構(gòu)的重要性已日漸突出。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有防護(hù)性鍍層在強(qiáng)腐蝕環(huán)境下發(fā)生嚴(yán)重腐蝕的缺點(diǎn)，本發(fā)明提供了一種適用于強(qiáng)腐蝕環(huán)境下的鋅鎳合金鍍層結(jié)構(gòu)。為了達(dá)到上述目的本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種適用于強(qiáng)腐蝕環(huán)境下的鋅鎳合金鍍層結(jié)構(gòu)的制備方法：

包括金屬基體和在金屬基體表面上從內(nèi)到外依次制備的鋅鎳合金鍍層、三價(jià)鉻鈍化層、及羥基石墨烯改性封閉層；

所述金屬基體是鋼鐵基體、鋅合金基體、銅合金基體、或鋁合金基體；

所述封閉層采用新型羥基石墨烯改性封閉劑制備；

所述羥基石墨烯改性封閉劑的成分包括：硅溶膠30～40份，產(chǎn)品型號(hào)為PU 113的水溶性硅烷聚合物15～25份，納米級(jí)羥基石墨烯溶液4～12份，TANAFOAMS有機(jī)硅消泡劑0.4～0.6份，LA13-863有機(jī)硅流平劑0.8～1.5份，去離子水 30～50份。

在其中一些實(shí)施例中，所述納米級(jí)羥基石墨烯的制備方法為：在反應(yīng)釜中加入濃硫酸，以高錳酸鉀作氧化劑，經(jīng)低溫、中溫、高溫三步氧化制備氧化石墨烯，加水稀釋后用電滲析法去除反應(yīng)產(chǎn)物中的酸和鹽，然后加入氫氧化鈉溶液升高pH至11～12，使硫酸基石墨烯轉(zhuǎn)化為羥基石墨烯，再用電滲析法去除過量的氫氧化鈉，使羥基石墨烯糊狀液的pH為8.0～9.5，所制備的納米羥基石墨烯溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.5%～4%。

在其中一些實(shí)施例中，所述鋅鎳合金層采用堿性鋅鎳合金電鍍工藝制備，或采用酸性鋅鎳合金電鍍工藝制備，鍍層的厚度為7～20 μm。

在其中一些實(shí)施例中，所述三價(jià)鉻鈍化層采用鋅鎳合金三價(jià)鉻本色鈍化劑制備。

在其中一些實(shí)施例中，所述三價(jià)鉻鈍化層采用鋅鎳合金三價(jià)鉻藍(lán)色鈍化劑制備。

在其中一些實(shí)施例中，所述羥基石墨烯改性封閉層的厚度為0.5～1.5 μm。

在其中一些實(shí)施例中，在鋁合金基體與鋅鎳合金鍍層之間，還需要制備浸鋅層。

在其中一些實(shí)施例中，浸鋅層采用現(xiàn)行的浸鋅工藝制備。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：