[發(fā)明專利]一種鋅鍍層的環(huán)保型硅酸鹽鈍化液及其制備方法和應(yīng)用

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• 申請日: 2021-09-24
• 公開（公告）號: CN113832455A
• 公開（公告）日: 2021-12-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 沈喜訓(xùn);朱閆紹佐
• 申請（專利權(quán)）人: 上海電力大學(xué)
• 主分類號: C23C22/40
• 分類號: C23C22/40;C23C22/34;C23C22/53;C25D5/48;C25D3/22;C23C2/06;C23C2/26
• 代理公司: 上海德昭知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31204
• 代理人: 郁旦蓉

本發(fā)明提供了一種鋅鍍層的環(huán)保型硅酸鹽鈍化液，其組分及含量分別為：硅酸鈉10～35g/L,無機(jī)輔助成膜劑2～10g/L，有機(jī)輔助成膜劑3～15ml/L，復(fù)合氧化劑5～10g/L，活化劑5～15ml/L，緩沖劑2～10g/L，水。鋅鍍層的環(huán)保型硅酸鹽鈍化液的pH值為1.5～3.5。本發(fā)明還提供了一種鋅鍍層的環(huán)保型硅酸鹽鈍化液的制備方法，將硅酸鈉、無機(jī)輔助成膜劑、有機(jī)輔助成膜劑、復(fù)合氧化劑、活化劑、緩沖劑、水進(jìn)行一系列混合攪拌，得到鋅鍍層的環(huán)保型硅酸鹽鈍化液。本發(fā)明還提供了上述鋅鍍層的環(huán)保型硅酸鹽鈍化液的應(yīng)用，將電鍍鋅鋼件或熱浸鍍鋅鋼件浸入到本發(fā)明提供的鋅鍍層的環(huán)保型硅酸鹽鈍化液中，實(shí)現(xiàn)鋅鍍層的鈍化處理。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及金屬材料表面處理領(lǐng)域，具體涉及一種鋅鍍層的環(huán)保型硅酸鹽鈍化液及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

由于鋅在大氣環(huán)境下容易鈍化而且電位比鐵負(fù)，其被廣泛地應(yīng)用鋼鐵制品上作為一種犧牲陽極的保護(hù)性涂層。鋅鍍層在大氣環(huán)境下對鋼鐵制品起到很好的陰極保護(hù)作用，但是其潮濕大氣環(huán)境或者含有氯離子的海洋大氣環(huán)境中的耐蝕性并不理想，很容易發(fā)生腐蝕，這限制鋅鍍層及其相關(guān)鋼鐵制品的實(shí)際應(yīng)用。為了提高鋅鍍層對鋼鐵的保護(hù)能力，工程上在涂鍍鋅之后，需要對鍍鋅層進(jìn)行鈍化處理，使鋅層表面上形成一層致密的轉(zhuǎn)化膜層，來提升鋅鍍層的防腐能力。

傳統(tǒng)上，鋅鍍層的鈍化處理是采用含有六價(jià)鉻都鉻酸鹽進(jìn)行鈍化處理，在鋅鍍層表面形成致密鉻基氧化物保護(hù)層。雖然鉻酸鹽鈍化處理可以顯著提高鋅鍍層的抗腐蝕能力，但由于鉻酸鹽鈍化液中含有六價(jià)鉻金屬離子，其易致癌，對環(huán)境造成極大污染。因此，尋找可替代鉻酸鹽鈍化的環(huán)保型鈍化液成為行業(yè)發(fā)展的緊迫需求。

近來，商業(yè)化應(yīng)用的代替六價(jià)鉻鈍化液主要為三價(jià)鉻鈍化液。這種鈍化液雖然可以替代六價(jià)鉻鈍化液，但在實(shí)際處理過程中，三價(jià)鉻比較活潑會還會轉(zhuǎn)變成六價(jià)鉻，這對環(huán)境還會造成污染。因此開發(fā)真正無鉻的環(huán)保型鈍化液勢在必行。

近來，由于硅酸鹽成本低、穩(wěn)定性好、無毒、無污染、環(huán)境友好，硅酸鹽鈍化工藝成為行業(yè)研究熱點(diǎn)。當(dāng)前報(bào)道的硅酸鹽鈍化液都是由以硅酸鈉為主成膜劑，以雙氧水為氧化劑和少量添加劑等為物質(zhì)組成。但在實(shí)際使用中這種單一硅酸鹽鈍化無法提供有效保護(hù)，同時，雙氧水作為氧化劑由于其揮發(fā)快，不穩(wěn)定，這不僅會影響產(chǎn)品鈍化質(zhì)量同時對于鈍化液生產(chǎn)運(yùn)輸和存儲和使用帶來極大的影響。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是為了解決上述問題而進(jìn)行的，目的在于提供一種鋅鍍層的環(huán)保型硅酸鹽鈍化液及其制備方法和應(yīng)用。

本發(fā)明提供了一種鋅鍍層的環(huán)保型硅酸鹽鈍化液，具有這樣的特征：

鋅鍍層的環(huán)保型硅酸鹽鈍化液的組分及含量分別為：硅酸鈉10～35g/L，無機(jī)輔助成膜劑2～10g/L，有機(jī)輔助成膜劑3～15ml/L，復(fù)合氧化劑5～10g/L，活化劑5～15ml/L，緩沖劑2～10g/L，水。鋅鍍層的環(huán)保型硅酸鹽鈍化液的pH值為1.5～3.5。

在本發(fā)明提供的一種鋅鍍層的環(huán)保型硅酸鹽鈍化液中，還可以具有這樣的特征：其中，無機(jī)輔助成膜劑為鎢酸鈉、鉬酸鈉、釩酸鈉、氟硅酸鈉、氟鋯酸鈉、氟化鈉、溴化鈉、氟鋯酸鉀、乙酸鋅、乙酸鎳、乙酸鈷、硫酸鎂、硫酸鋁、硫酸鈷以及硫酸鎳中的任意一種或者多種。

在本發(fā)明提供的一種鋅鍍層的環(huán)保型硅酸鹽鈍化液中，還可以具有這樣的特征：其中，有機(jī)輔助成膜劑為草酸、單寧酸、蘋果酸、苯甲酸、多聚磷酸、多聚磷酸鈉、氨基磷酸、水楊酸、抗壞血酸、硫脲、乙烯硫脲、氨基三亞甲基膦酸、二乙烯三胺五甲叉膦酸以及乙二胺四甲叉膦酸中的任意一種或者多種。

在本發(fā)明提供的一種鋅鍍層的環(huán)保型硅酸鹽鈍化液中，還可以具有這樣的特征：其中，復(fù)合氧化劑為次氯酸、次氯酸鈉、高氯酸、硝酸鉀、硝酸鈉、高錳酸鉀、硝酸鈰、硝酸鋁、硝酸鋅以及硝酸鑭中的任意兩種或者多種。

在本發(fā)明提供的一種鋅鍍層的環(huán)保型硅酸鹽鈍化液中，還可以具有這樣的特征：其中，活化劑為硫酸、鹽酸、磷酸、乙酸、氨基磺酸、硝酸、檸檬酸以及酒石酸中的任意一種或者多種。