CN103589981A - 一种热镀锌助镀剂配方 - Google Patents
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Abstract
一种热镀锌助镀剂，包括如下重量分：离子水：1000份、NH4Cl：570份、ZnCl2：380份、NaCl：20份、KCl：20份、SnCl2：10~90份。本发明所述助镀剂具有良好的成分稳定性，能够有效防止热镀锌钢板表面的铁被氧化，并且溶剂在热浸时能够迅速分解。能够有效玻璃钢板表面的上残留的氧化铁薄膜，提高钢板表面活性，降低合金溶液的表面张力，提高合金液对钢板基体的浸润性，防止经脱脂、除锈得到的洁净的钢板基体表面被再次氧化，并且本发明所述助镀剂不含F，对环境无污染。
Description
技术领域
本发明主要涉及一种镀锌钢板表面预处理方法，特别是一种镀锌钢板表面硅烷预处理方法。
背景技术
助镀作为热浸镀锌前处理中重要的一道工序，不仅直接影响镀层质量，还对锌耗成本有较大影响。常用的助镀液有氯化锌、氯化铵等，在热浸镀中,起着清洁和活化钢基体表面的作用。常用的热镀锌助镀剂有NH4Cl、ZnCl2等。但是NH4Cl易挥发，338℃升华，迅速的产生大量的熏人烟雾；而ZnCl2易吸潮。传统的助镀剂主要成分为氯化铵水溶液或氯化锌和氯化铵的复盐水溶液。单一使用NH4Cl或ZnCl2的助镀剂助镀效果不佳。若按照一定比例将两种助镀剂混合，在一定程度上能改善助镀效果，但由于在工序中，烘干温度较高,约250～320℃,可使氯化铵分解,产生大量烟雾,而且生成 较多锌渣。
发明内容
为解决以上技术问题，本发明的目的是提供一种助镀效果好并且环保的热镀锌助镀剂配方。
本发明的技术方案为：一所述热镀锌助镀剂包括如下重量分：离子水：1000份、NH4Cl：570份、ZnCl2：380份、NaCl：20 份、KCl：20 份、SnCl2：10~90份。
作为本发明的一种改进，所述热镀锌助镀剂包括如下重量份：离子水：1000份、NH4Cl：570份、ZnCl2：380份、NaCl：20 份、KCl：20 份、SnCl2：50份。
本发明在传统的助镀剂中，加入适量的SnCl2,目的是使锡元素与钢板基体的铁发生置换反应,在工件表面 先析出一层很薄的Sn膜,在其上得到无缺陷的合金镀层,这样就可以避免造成漏镀的技术问题，从而提高电镀锌的质量。
本发明所述助镀剂具有良好的成分稳定性，能够有效防止热镀锌钢板表面的铁被氧化，并且溶剂在热浸时能够迅速分解。能够有效玻璃钢板表面的上残留的氧化铁薄膜，提高钢板表面活性，降低合金溶液的表面张力，提高合金液对钢板基体的浸润性，防止经脱脂、除锈得到的洁净的钢板基体表面被再次氧化，并且本发明所述助镀剂不含F，对环境无污染。
具体实施方式
下面结合一系列实验例对本发明做进一步描述：
实验例1
在1000ml去离子水中加入1000gNH4Cl,配置成助镀剂。
选用厚度为1mm,尺寸为90mm*60mm的镀锌钢板，做如下处理：
1、脱脂 用10%NaOH和KMnO4的混合液,在 70～80℃,脱脂脱磷化层。
2、碱洗 碱洗时间为1min,其作用是除油。
3、洗净预镀件表面残余的碱液。
4、酸洗 用10%～20%硫酸或盐酸水溶液,用于除去预镀件表面的氧化皮。
5、将钢板在本实验例配置的助镀剂中浸泡5分钟。
6、烘干。
7、冷却热 浸镀后钢丝必须进行冷却,以免未凝固的金属镀层被擦伤而降低产品质量。
实验例2
在1000ml去离子水中加入1000g ZnCl2,配置成助镀剂。
选用厚度为1mm,尺寸为90mm*60mm的镀锌钢板，做如下处理：
1、脱脂 用10%NaOH和KMnO4的混合液,在 70～80℃,脱脂脱磷化层。
2、碱洗 碱洗时间为1min,其作用是除油。
3、洗净预镀件表面残余的碱液。
4、酸洗 用10%～20%硫酸或盐酸水溶液,用于除去预镀件表面的氧化皮。
5、将钢板在本实验例配置的助镀剂中浸泡5分钟。
6、烘干。
7、冷却热 浸镀后钢丝必须进行冷却,以免未凝固的金属镀层被擦伤而降低产品质量。
实验例3
将NH4Cl与ZnCl2按照3:2的比例在1000ml去离子水中加入600gNH4Cl与400g ZnCl2,配置成助镀剂。
选用厚度为1mm,尺寸为90mm*60mm的镀锌钢板，做如下处理：
1、脱脂 用10%NaOH和KMnO4的混合液,在 70～80℃,脱脂脱磷化层。
2、碱洗 碱洗时间为1min,其作用是除油。
3、洗净预镀件表面残余的碱液。
4、酸洗 用10%～20%硫酸或盐酸水溶液,用于除去预镀件表面的氧化皮。
5、将钢板在本实验例配置的助镀剂中浸泡5分钟。
6、烘干。
7、冷却热 浸镀后钢丝必须进行冷却,以免未凝固的金属镀层被擦伤而降低产品质量。
实验例4
将NH4Cl与ZnCl2按照3:2的比例在1000ml去离子水中加入570gNH4Cl、380g ZnCl2、30 g NaCl、20 g KCl,配置成助镀剂。
选用厚度为1mm,尺寸为90mm*60mm的镀锌钢板，做如下处理：
1、脱脂 用10%NaOH和KMnO4的混合液,在 70～80℃,脱脂脱磷化层。
2、碱洗 碱洗时间为1min,其作用是除油。
3、洗净预镀件表面残余的碱液。
4、酸洗 用10%～20%硫酸或盐酸水溶液,用于除去预镀件表面的氧化皮。
5、将钢板在本实验例配置的助镀剂中浸泡5分钟。
6、烘干。
7、冷却热 浸镀后钢丝必须进行冷却,以免未凝固的金属镀层被擦伤而降低产品质量。
实验例5
将NH4Cl与ZnCl2按照3:2的比例在1000ml去离子水中加入570gNH4Cl、380g ZnCl2、20 g NaCl、20 g KCl、10gSnCl2,配置成助镀剂。
选用厚度为1mm,尺寸为90mm*60mm的镀锌钢板，做如下处理：
1、脱脂 用10%NaOH和KMnO4的混合液,在 70～80℃,脱脂脱磷化层。
2、碱洗 碱洗时间为1min,其作用是除油。
3、洗净预镀件表面残余的碱液。
4、酸洗 用10%～20%硫酸或盐酸水溶液,用于除去预镀件表面的氧化皮。
5、将钢板在本实验例配置的助镀剂中浸泡5分钟。
6、烘干。
7、冷却热 浸镀后钢丝必须进行冷却,以免未凝固的金属镀层被擦伤而降低产品质量。
将实验例1~5制得的热镀锌钢板参照GB10125-88标准进行中性盐雾试验,以96h为实验周期。实验结果如下：
| 镀层形貌 | 平均腐蚀速率（g.m-2h-1） | |
| 实验例1 | 不光滑 | 0.6377 |
| 实验例2 | 不光滑 | 0.5965 |
| 实验例3 | 较光滑 | 0.5369 |
| 实验例4 | 光滑 | 0.4986 |
| 实验例5 | 光滑 | 0.4663 |
从实验数据可以明显看出，采用NH4Cl与ZnCl2的混合助镀剂，并且加入SnCl2对热镀锌的性能提高明显。
实验例6
将NH4Cl与ZnCl2按照3:2的比例在1000ml去离子水中加入570gNH4Cl、380g ZnCl2、20 g NaCl、20 g KCl、30gSnCl2,配置成助镀剂。
选用厚度为1mm,尺寸为90mm*60mm的镀锌钢板，做如下处理：
1、脱脂 用10%NaOH和KMnO4的混合液,在 70～80℃,脱脂脱磷化层。
2、碱洗 碱洗时间为1min,其作用是除油。
3、洗净预镀件表面残余的碱液。
4、酸洗 用10%～20%硫酸或盐酸水溶液,用于除去预镀件表面的氧化皮。
5、将钢板在本实验例配置的助镀剂中浸泡5分钟。
6、烘干。
7、冷却热 浸镀后钢丝必须进行冷却,以免未凝固的金属镀层被擦伤而降低产品质量。
实验例7
将NH4Cl与ZnCl2按照3:2的比例在1000ml去离子水中加入570gNH4Cl、380g ZnCl2、20 g NaCl、20 g KCl、50gSnCl2,配置成助镀剂。
选用厚度为1mm,尺寸为90mm*60mm的镀锌钢板，做如下处理：
1、脱脂 用10%NaOH和KMnO4的混合液,在 70～80℃,脱脂脱磷化层。
2、碱洗 碱洗时间为1min,其作用是除油。
3、洗净预镀件表面残余的碱液。
4、酸洗 用10%～20%硫酸或盐酸水溶液,用于除去预镀件表面的氧化皮。
5、将钢板在本实验例配置的助镀剂中浸泡5分钟。
6、烘干。
7、冷却热 浸镀后钢丝必须进行冷却,以免未凝固的金属镀层被擦伤而降低产品质量。
实验例8
将NH4Cl与ZnCl2按照3:2的比例在1000ml去离子水中加入570gNH4Cl、380g ZnCl2、20 g NaCl、20 g KCl、70gSnCl2,配置成助镀剂。
选用厚度为1mm,尺寸为90mm*60mm的镀锌钢板，做如下处理：
1、脱脂 用10%NaOH和KMnO4的混合液,在 70～80℃,脱脂脱磷化层。
2、碱洗 碱洗时间为1min,其作用是除油。
3、洗净预镀件表面残余的碱液。
4、酸洗 用10%～20%硫酸或盐酸水溶液,用于除去预镀件表面的氧化皮。
5、将钢板在本实验例配置的助镀剂中浸泡5分钟。
6、烘干。
7、冷却热 浸镀后钢丝必须进行冷却,以免未凝固的金属镀层被擦伤而降低产品质量。
实验例9
将NH4Cl与ZnCl2按照3:2的比例在1000ml去离子水中加入570gNH4Cl、380g ZnCl2、20 g NaCl、20 g KCl、90gSnCl2,配置成助镀剂。
选用厚度为1mm,尺寸为90mm*60mm的镀锌钢板，做如下处理：
1、脱脂 用10%NaOH和KMnO4的混合液,在 70～80℃,脱脂脱磷化层。
2、碱洗 碱洗时间为1min,其作用是除油。
3、洗净预镀件表面残余的碱液。
4、酸洗 用10%～20%硫酸或盐酸水溶液,用于除去预镀件表面的氧化皮。
5、将钢板在本实验例配置的助镀剂中浸泡5分钟。
6、烘干。
7、冷却热 浸镀后钢丝必须进行冷却,以免未凝固的金属镀层被擦伤而降低产品质量。
实验例10
将NH4Cl与ZnCl2按照3:2的比例在1000ml去离子水中加入570gNH4Cl、380g ZnCl2、20 g NaCl、20 g KCl、110gSnCl2,配置成助镀剂。
选用厚度为1mm,尺寸为90mm*60mm的镀锌钢板，做如下处理：
1、脱脂 用10%NaOH和KMnO4的混合液,在 70～80℃,脱脂脱磷化层。
2、碱洗 碱洗时间为1min,其作用是除油。
3、洗净预镀件表面残余的碱液。
4、酸洗 用10%～20%硫酸或盐酸水溶液,用于除去预镀件表面的氧化皮。
5、将钢板在本实验例配置的助镀剂中浸泡5分钟。
6、烘干。
7、冷却热 浸镀后钢丝必须进行冷却,以免未凝固的金属镀层被擦伤而降低产品质量。
将实验例6~10制得的热镀锌钢板参照GB10125-88标准进行中性盐雾试验,以96h为实验周期。实验结果如下：
| 镀层形貌 | 平均腐蚀速率（g.m-2h-1） | |
| 实验例5 | 光滑 | 0.4663 |
| 实验例6 | 光滑 | 0.4463 |
| 实验例7 | 光滑 | 0.4257 |
| 实验例8 | 光滑 | 0.4156 |
| 实验例9 | 光滑 | 0.4059 |
| 实验例10 | 光滑 | 0.4011 |
在上面试验的配方中,加入适量的SnCl2,目的是 使锡元素与钢基体的铁发生置换反应,在工件表面 先析出一层很薄的Sn膜,在其上得到无缺陷的合金镀层,这样就可以避免造成漏镀的技术问题，从而提高电镀锌的质量。但是随着SnCl2加入过量，对电镀锌钢板的质量提高不明显。
本发明所述助镀剂具有良好的成分稳定性，能够有效防止热镀锌钢板表面的铁被氧化，并且溶剂在热浸时能够迅速分解。能够有效玻璃钢板表面的上残留的氧化铁薄膜，提高钢板表面活性，降低合金溶液的表面张力，提高合金液对钢板基体的浸润性，防止经脱脂、除锈得到的洁净的钢板基体表面被再次氧化，并且本发明所述助镀剂不含F，对环境无污染。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种热镀锌助镀剂，包括如下重量分：离子水：1000份、NH4Cl：570份、ZnCl2：380份、NaCl：20 份、KCl：20 份、SnCl2：10~90份。
2.本发明所述助镀剂具有良好的成分稳定性，能够有效防止热镀锌钢板表面的铁被氧化，并且溶剂在热浸时能够迅速分解。
3.能够有效玻璃钢板表面的上残留的氧化铁薄膜，提高钢板表面活性，降低合金溶液的表面张力，提高合金液对钢板基体的浸润性，防止经脱脂、除锈得到的洁净的钢板基体表面被再次氧化，并且本发明所述助镀剂不含F，对环境无污染。
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