CN103540921A - 一种电镀锌环保钝化液 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电镀锌环保钝化液，属金属材料表面处理技术领域。该钝化液的组分为20～30g/L硅酸钠、10～20mL/L双氧水、20～30g/L硝酸锌、6～10g/L氟化钠、9～15g/L硫酸铜、3～5mL/L硫酸、其余为水，pH值为2.5～3。该钝化液完全符合我国电镀废水排放标准和欧盟RoHS指令等环保标准。使用本钝化液进行处理后的锌镀层外观为均匀彩虹色钝化膜，经中性盐雾试验出白锈时间超过72小时。
Description
技术领域
本发明涉及一种电镀锌环保钝化液，主要用于钢铁零件表面电镀锌的后处理工序，该钝化液无铬且不含重金属及有机物，属金属材料表面处理技术领域。
背景技术
镀锌是目前国内外提高钢铁耐蚀性的重要手段之一，广泛用于航空、机械、建筑、交通等领域。但是镀锌层在空气中尤其是在潮湿的环境中，极易被腐蚀，为了满足在恶劣环境中的耐蚀要求，需钝化处理来达到耐蚀性标准。
现在，最常用的工业钝化处理工艺为铬酸盐钝化。铬酸盐钝化工艺简单、成本较低，其钝化膜结合力好，具有优良的抗腐蚀性能。但是钝化液中的六价铬有毒可致癌，对环境有很大破坏。所以，近年来人们逐渐开发低毒性或无毒性的钝化液来替代铬酸盐，降低对人体和环境的伤害。
中国申请200710009302.5公开了“一种无铬钝化液”，该方案用35～40g有机酸、20～25g无机盐、0.8～1g表面剂、4～5g氧化剂与无机酸配制成PH为2～5的钝化液，无机物与有机物结合，其耐蚀性与铬酸盐相当。
中国申请101956190 A公开了“一种镀锌层彩虹色钝化剂的制备及钝化工艺”，改方案采用3～10g/L CrO3 、4～9g/L NaCl、lg/L KCl混合，用4～6mL 醋酸调节PH到1～1.2获得的钝化液，使用该钝化液获得的钝化膜红度高，平整性好。
中国申请102002697 A公开了“无铬钝化液”，该方案使用游离元素形成的盐20～35克、络合剂18～38克、氧化还原剂0.05～0.15克与水配合，该钝化液钝化工艺与铬酸盐钝化工艺相同，节省了企业的工人培训费用。
与上述专利相比，本发明钝化液不含有机物，用无机物配制而成，对环境的伤害更小，成本更低，有利于生产与排放。
发明内容
本发明为了克服现有的镀锌钝化技术的不足，提供一种电镀锌环保钝化液，无铬不含重金属，达到国家排放标准的电镀锌环保彩色钝化剂。配制过程简单，易于操作，并且废水处理简单，不易引起环境二次污染。
本发明的技术方案是：该钝化液的组分为20～30g/L硅酸钠、10～20mL/L双氧水、20～30g/L硝酸锌、6～10g/L氟化钠、9～15g/L硫酸铜、3～5mL/L硫酸、其余为水，pH值为2～3。
本发明钝化液的配制过程为：将上述组分的硅酸钠放入在水中，滴加硫酸搅拌直至硅酸钠溶解，然后依次加入硝酸锌、双氧水和硫酸铜，溶解后再滴加硫酸至酸性，最后将氟化钠溶于溶液，用硫酸调整pH为2～3。
本发明的有益效果：该钝化液完全符合我国电镀废水排放标准和欧盟RoHS指令等环保标准。使用本钝化液进行处理后的锌镀层外观为均匀彩虹色钝化膜，经中性盐雾试验出白锈时间超过72小时。
具体实施方式
下面结合具体实施方式，对本发明作进一步说明。
实施方式一：本发明的该钝化液的组分为20g/L硅酸钠、10mL/L双氧水、20g/L硝酸锌、6g/L氟化钠、9g/L硫酸铜、3mL/L硫酸、其余为水，pH值为2。
该钝化液用于对80mm×80mm×1.5mm A3低碳钢进行硅酸盐钝化处理。低碳钢在进行电镀之前进行打磨除锈、除油、活化等前处理后，放入电镀液中进行电镀，镀锌工艺的镀液组成及操作条件为：ZnCl2 80 g/L、NaCl200 g/L 、硼酸30g/L，镀锌添加剂适量、镀液的pH值保持在4.5左右，电流密度为1.0 A/ dm2，室温，电镀时间约为20分钟。电镀后将零件取出用自来水清洗，然后放入由1％HNO3和H2O组成的出光液中停留3秒，取出低碳钢用水清洗干净，再用本钝化液在室温下钝化80s处理，最后将低碳钢清洗干净并用吹恒温甩干机干燥低碳钢表面水分。
使用本钝化液进行处理后的锌镀层外观为均匀红绿色钝化膜，经中性盐雾试验出白锈时间超过70小时。
实施方式二：本发明的该钝化液的组分为25g/L硅酸钠、15mL/L双氧水、25g/L硝酸锌、8g/L氟化钠、12g/L硫酸铜、4mL/L硫酸、其余为水，pH值为2.5。
该钝化液用于对与某跳伞安全扣电镀Zn后的硅酸盐钝化处理。安全扣经前处理（除锈、除油、活化）后实施电镀，锌铁合金电镀工艺的镀液组成及操作条件为：NaOH 100 g/L 、ZnCl210 g/L、添加剂适量、pH值12.5、阴极电流密度 1.7A/dm2、温度为室温，电镀时间为30分钟。电镀后将安全扣取出并用水清洗干净，然后放入由1％HNO3 ml/L和H2O组成的出光液中停留5秒，取出零件用水清洗干净，再用本钝化液室温下钝化处理40秒，最后将安全扣放入大型烘箱干燥零件表面水分。
使用本钝化液进行处理后的锌镀层外观为均匀彩虹色钝化膜，经中性盐雾试验出白锈时间超过78小时。
实施方式三：本发明的该钝化液的组分为30g/L硅酸钠、20mL/L双氧水、30g/L硝酸锌、10g/L氟化钠、15g/L硫酸铜、5mL/L硫酸、其余为水，pH值为3。
用该钝化液用于对螺丝、螺帽等五金零件镀锌后的钝化处理。五金零件经前处理（除锈、除油、活化）后实施滚镀，镀锌工艺的镀液组成及操作条件为： ZnCl2 70 g/L、KCl190g/L、添加剂适量、pH值5.5、阴极电流密度 1.2 A/dm2、温度为室温，电镀时间为60分钟。电镀后将五金零件取出并用水清洗干净，然后放入由1％ HNO3和H2O组成的出光液中停留2秒，取出五金零件用水清洗干净，再用本钝化液室温下钝化处理60秒，最后将钢板清洗干净并送入离心干燥机甩干零件表面水分。
使用本钝化液进行处理后的锌镀层外观为均匀彩虹色钝化膜，经中性盐雾试验出白锈时间超过75小时。
以上对本发明的具体实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (1)
1.一种电镀锌环保钝化液，其特征在于：该钝化液的组分为20～30g/L硅酸钠、10～20mL/L双氧水、20～30g/L硝酸锌、6～10g/L氟化钠、9～15g/L硫酸铜、3～5mL/L硫酸、其余为水，pH值为2～3。
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