CN101097176B - 用于溶解热镀锌合金钢板表面铬酸盐转化膜的溶液 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于溶解热镀锌合金钢板表面铬酸盐转化膜的溶液。该溶液溶质含有(按质量百分比计)：碱性缓冲剂：0.01％～1％，碱性缓蚀剂：0.01％～1％，该溶液的溶剂为蒸馏水。本发明所述碱性缓冲剂包括磷酸氢二钠、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠中的一种。所述碱性缓蚀剂为锌碱性缓蚀剂、铝碱性缓蚀剂或镁碱性缓蚀剂中的一种或多种。所述锌碱性缓蚀剂包括六次甲基四胺、硅酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基磺酸钠中的一种；铝碱性缓蚀剂包括明胶、葡萄糖、氟硅酸钠、阿拉伯树脂、硅酸钠中的一种；镁碱性缓蚀剂包括氟硅酸钠、高锰酸钾、钼酸钠、氟化钠中的一种。本发明解决了六价铬在溶解过程中发生的还原问题，提高了检测结果的准确度，降低检测误差90％以上，具有较高的经济效益和社会效益。

Description

用于溶解热镀锌合金钢板表面铬酸盐转化膜的溶液

技术领域

本发明属于检测技术，尤其涉及一种溶解热镀锌合金钢板表面铬酸盐转化膜的溶液。

背景技术

镀锌层对钢铁制品有着良好的防护作用，对于钢板、钢丝、型钢、器皿、铸件、紧固件等，都用镀锌进行防腐蚀，镀锌的锌消耗量占了锌产量的50％左右。为了节约锌资源，同时为了提高热镀锌钢板耐苛刻腐蚀条件(如海洋性大气腐蚀)、在高温下(锌的熔点上下)抗氧化能力以及热镀锌产品在成型加工、焊接以及涂装等性能方面得到更好的改善，人们在热镀锌的基础上，又相继成功开发了一系列热镀锌合金产品。为了更好地延长热镀锌合金产品的使用寿命，各种热镀锌合金产品都需要进行钝化处理。由于含有六价铬的铬酸盐钝化工艺简单，成本低，钝化膜对金属基体保护效果好，所以长期以来该钝化液在热镀锌合金产品的钝化处理中得到广泛应用。但六价铬毒性较强，随着人们环保意识的加强，六价铬的使用受到了限制，对六价铬含量的监测也越来越严格，相应的对热镀锌合金钢板表面铬酸盐转化膜的检测也提出了越来越高的要求。

现在对热镀锌合金钢表面板铬酸盐的检测都是企业与用户之间通过协商，借鉴相关的标准而制定的企业标准。目前，国内企业对彩涂用热镀锌基板铬酸盐的检测通常借鉴GB 9791-88《锌和镉上铬酸盐转化膜试验方法》。该国家标准主要是针对纯锌层或纯镉层表面铬酸盐的检测，利用六价铬在碱性条件下比较稳定的特点，使用沸腾碱液对铬酸盐转化膜进行溶解，然后在酸性条件下以二苯碳酰二肼为指示剂，利用分光光度法对六价铬的含量进行定量分析。但在检测过程中发现，在溶解铬酸盐转化膜时，基板上的锌等元素也相继发生溶解，这些元素的电势电位与铬不同，由于 ${\mathrm{\φ}}_{{\mathrm{Cr}}^{6+}/{\mathrm{Cr}}^{3+}}^{\mathrm{\θ}}=+1.33,$ 所以六价铬极易发生还原反应，从而导致检测结果误差较大，重现性差。可见，要想对热镀锌合金钢板表面铬酸盐转化膜进行精确的检测，关键是要研制一种有效的用于溶解热镀锌合金钢板表面铬酸盐转化膜的溶液。

发明内容

本发明的目的在于提供一种在溶解热镀锌合金钢板表面铬酸盐转化膜的过程中能避免六价铬还原的溶液。

本发明用于溶解热镀锌合金钢板表面铬酸盐转化膜的溶液溶质含有(按质量百分比计)：碱性缓冲剂0.01％～1％，碱性缓蚀剂0.01％～1％，溶剂为蒸馏水。本发明所述的碱性缓冲剂包括磷酸氢二钠、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠中的一种。所述碱性缓蚀剂为锌碱性缓蚀剂和/或合金碱性缓蚀剂。合金碱性缓蚀剂又包括铝碱性缓蚀剂和/或镁碱性缓蚀剂。所述锌碱性缓蚀剂包括六次甲基四胺、硅酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基磺酸钠中的一种；所述铝碱性缓蚀剂包括明胶、葡萄糖、氟硅酸钠、阿拉伯树脂、硅酸钠中的一种；所述镁碱性缓蚀剂包括氟硅酸钠、高锰酸钾、钼酸钠、氟化钠中的一种。根据热镀锌合金钢板镀层的成分，可以选用碱性缓蚀剂的一种或多种复配，此时如碱性缓蚀剂的添加摩尔量≥碱性缓冲剂的添加摩尔量，抑制六价铬还原的效果会更好。

以上所述药剂均为化学分析纯试剂。

本发明是结合热镀锌合金钢板生产工艺及热镀锌合金钢板镀层的成分，根据各种元素在溶解过程中的反应原理，专门用于解决热镀锌合金钢板表面铬酸盐的检测时，检测结果误差较大的问题。本发明主要是通过在溶解铬酸盐转化膜时，通过调整溶解铬酸盐转化膜的溶液pH值来降低六价铬发生还原反应的能力，并通过加入缓蚀剂来抑制热镀锌钢板表面锌及各种合金元素的腐蚀反应，从而达到降低检测误差的目的。

本发明同现有技术相比，从根本上解决了六价铬在溶解过程中发生的还原问题，从而避免了六价铬含量的降低，提高了检测结果的准确度，使检测结果的误差降低了90％以上，可为环保监测及热镀锌合金钢板表面六价铬含量的检测提供更为有力的保证。而且使用本溶液对彩涂生产中热镀锌合金钢板表面铬酸盐转化膜进行溶解后，对溶解的铬含量的检测方法与GB 9791-88《锌和镉上铬酸盐转化膜试验方法》基本相同，可为企业节省大量的人员培训费用。本发明具有较高的经济效益和社会效益。

具体实施方式

实施例一：

①取0.01％缓冲剂(氢氧化钾)60ml；

②取0.5缓蚀剂(硅酸钠)加入到溶液①中；

该溶液摇匀后即可制成用于溶解热镀Zn-Al合金钢板铬酸盐转化膜的溶液。

实施例二：

①取0.8％缓冲剂(氢氧化钠)60ml；

②取0.3克缓蚀剂(钼酸钠)加入到溶液①中，制成溶液②；

③取0.3克缓蚀剂(硅酸钠)加入到溶液②中；

该溶液摇匀后即可制成用于溶解热镀Zn-Al-Mg合金钢板铬酸盐转化膜的溶液。

实施例三：

①取0.03％缓冲剂(氢氧化钠)60ml；

②取0.05克缓蚀剂(氟硅酸钠)加入到溶液①中，制成溶液②；

③取0.5克缓蚀剂(硅酸钠)加入到溶液②中；

该溶液摇匀后即可制成用于溶解热镀Zn-Al-Mg合金钢板铬酸盐转化膜的溶液。

实施例四：

①取0.5％缓冲剂(碳酸钠)60ml；

②取0.05克缓蚀剂(氟硅酸钠)加入到溶液①中，制成溶液②；

③取0.5克缓蚀剂(六次甲基四胺)加入到溶液②中；

该溶液摇匀后即可制成用于溶解热镀Zn-Al合金钢板铬酸盐转化膜的溶液。

实施例五：

①取0.1％缓冲剂(氢氧化钾)60ml；

②取0.2克缓蚀剂(硅酸钠)加入到溶液①中，制成溶液②；

③取0.3克缓蚀剂(氟化钠)加入到溶液②中；

该溶液摇匀后即可制成用于溶解热镀Zn-Al-Mg合金钢板铬酸盐转化膜的溶液。

实施例六：

①取0.5％缓冲剂(碳酸钠)60ml；

②取0.01克缓蚀剂(氟硅酸钠)加入到溶液①中；

该溶液摇匀后即可制成用于溶解热镀Zn-Al合金钢板铬酸盐转化膜的溶液。

Claims (2)

1.一种用于溶解热镀锌合金钢板表面铬酸盐转化膜的溶液，其特征在于该溶液溶质按质量百分比计由以下组分组成：碱性缓冲剂0.01％～1％，碱性缓蚀剂0.01％～1％，溶剂为蒸馏水，所述的碱性缓冲剂包括磷酸氢二钠、氢氧化钠、氢氧化钾或碳酸钠中的一种，所述的碱性缓蚀剂分为锌碱性缓蚀剂、铝碱性缓蚀剂和镁碱性缓蚀剂中的一种或多种，所述的锌碱性缓蚀剂包括六次甲基四胺、硅酸钠、十二烷基苯磺酸钠或十二烷基磺酸钠中的一种，所述的铝碱性缓蚀剂包括明胶、葡萄糖、氟硅酸钠、阿拉伯树脂、硅酸钠中的一种，所述的镁碱性缓蚀剂包括氟硅酸钠、高锰酸钾、钼酸钠、氟化钠中的一种。

2.根据权利要求1所述的溶液，其特征在于碱性缓蚀剂的添加摩尔量≥碱性缓冲剂的添加摩尔量。