CN104046973B - 一种无机复合制备合金钝化膜的方法 - Google Patents

一种无机复合制备合金钝化膜的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN104046973B
CN104046973B CN201410271549.4A CN201410271549A CN104046973B CN 104046973 B CN104046973 B CN 104046973B CN 201410271549 A CN201410271549 A CN 201410271549A CN 104046973 B CN104046973 B CN 104046973B
Authority
CN
China
Prior art keywords
preparation
passivator
time
alloy
temperature
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201410271549.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104046973A (zh
Inventor
钟庆东
肖轶
赵启亮
周代义
郭炜
张俊良
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
University of Shanghai for Science and Technology
Original Assignee
University of Shanghai for Science and Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by University of Shanghai for Science and Technology filed Critical University of Shanghai for Science and Technology
Priority to CN201410271549.4A priority Critical patent/CN104046973B/zh
Publication of CN104046973A publication Critical patent/CN104046973A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104046973B publication Critical patent/CN104046973B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Chemical Treatment Of Metals (AREA)

Abstract

本发明涉及一种无机复合制备合金钝化膜的方法，制备过程包括：无机硅烷钝化剂的配制和合金表面钝化膜的制备过程。本发明原料成本低廉、绿色无污染，制备过程无毒性，无污染，制备的无机复合硅烷膜耐腐蚀性高，与常规铬酸盐钝化相当，制备的无机复合硅烷膜具有一定的自愈性能，钝化膜无色透明与合金基体结合性好，原料成本低廉、绿色无污染，适合工业生产及应用。

Description

一种无机复合制备合金钝化膜的方法
技术领域
本发明涉及一种无机复合制备合金钝化膜的方法，属于金属表面处理领域。
背景技术
金属表面处理是提高钢铁抗大气腐蚀性能的关键技术，但在潮湿环境中大多数表面处理层容易发生腐蚀，使处理层表面形成腐蚀产物，影响外观，必须进行有效钝化。目前金属主要成熟钝化工艺是铬酸盐钝化，但钝化处理过程中产生的含铬气雾及废水对生物体及环境都有严重危害。有机硅烷技术作为一种绿色钝化技术，它的快速发展使其有望替代传统的铬酸盐处理技术。
硅烷防锈性能的研究始于二十世纪九十年代初，硅烷钝化可以有效用于铝及铝合金、锌及锌合金、铁及铁合金、铜及铜合金、镁及镁合金等金属或合金的防护。硅烷是一类硅基的有机/无机杂化物，其基本分子式为R′(CH2)nSi(OR)3，其中R′是有机官能团。可用于金属防腐处理的有机硅类物质主要有硅烷偶联剂、硅烷交联剂、硅树脂及聚硅氧烷等。
硅烷偶联剂(SCA)在金属表面形成的化学结合膜具有很强的防腐作用。SCA含有机官能团和烷氧基，其中有机官能团和有机涂层的结合性能非常好；而烷氧基在含水溶液中水解成极性很强的硅醇(-Si-OH)，硅醇(-Si-OH)与金属表面羟基发生脱水缩合反应，形成三维-Si-O-M交联结构，从而增强金属基体的耐蚀性。KH560是SCA中的一种，其结构中含3个甲氧基，若能控制其水解产物不发生聚合，能在金属表面制得致密硅醇膜；另外KH560所含的环氧基与金属表面涂漆中的环氧树脂结合力较强，所以它是一种理想的金属表面成膜物质。
发明内容
针对现有技术存在的缺陷，本发明的目的是提供一种无机复合制备合金钝化膜的方法。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种无机复合制备合金钝化膜的方法，具有以下的制备过程和步骤：
a．KH560钝化剂的制备
将KH560按一定质量比缓慢加入去离子水中，在恒温磁力搅拌器上搅拌一段时间后，静止水解；溶液充分水解后，加入一定质量的（NH4）2TiF6和C6H8O7·H2O，用1:1氨水控制pH，搅拌至其全部溶解；具体工艺参数如下：
H2O：KH560：（NH4）2TiF6：C6H8O7·H2O的质量比为（70~95）：（5~25）：（0.01~5）：（0.05~2）；
配制温度 15~60℃；
溶液pH 2~5；
水解时间 18~48h；
b．钝化膜的制备
将上述制备的钝化剂水浴加热至一定温度，把合金样品放置在钝化剂中浸泡一段时间后，在干燥箱内加热到一定温度进行表面老化，一段时间后随炉冷却，合金表面钝化膜的制备完成；其工艺参数如下：
水浴温度 30~45℃；
浸泡时间 10~120S；
老化温度 80~160℃；
老化时间 1~4h；
降温梯度 随炉冷却。
与现有技术相比，本发明具有如下突出的实质性特点和显著的优点：
1）操作过程简单，实验条件容易达到；2）制备过程无毒性，无污染；3）制备的无机复合硅烷膜耐腐蚀性高，与常规铬酸盐钝化相当；4）制备的无机复合硅烷膜一定的自愈性能。
具体实施方式
本发明的具体实施叙述于下：
实施例1
本实施案例中，先配制100ml钝化剂，将KH560按1:10质量比缓慢加入去离子水中，在恒温磁力搅拌器上搅拌30min后，静置水解24h；溶液充分水解后，加入0.02g（NH4）2TiF6和0.5gC6H8O7·H2O，用1:1氨水控制pH=3，搅拌至其全部溶解。将上述制备的钝化剂水浴加热至45℃，把预处理好的合金样品放置钝化剂中浸泡30s后，在干燥箱内加热至80℃老化120min，随炉冷却至室温。
对制备的钝化膜进行CuSO4点蚀试验，耐黑时间为190s；进行5%NaCl浸泡试验，第8天合金样品表面始出现部分白色锈迹和黑斑，浸泡用NaCl溶液透明澄清，达到常规铬酸盐钝化腐蚀标准。
实施例2
本实施案例中，先配制100ml钝化剂，将KH560按1.5:10质量比缓慢加入去离子水中，在恒温磁力搅拌器上搅拌30min后，静置水解24h；溶液充分水解后，加入0.02g（NH4）2TiF6和0.5gC6H8O7·H2O，用1:1氨水控制pH=2，搅拌至其全部溶解。将上述制备的钝化剂水浴加热至30℃，把预处理好的合金样品放置钝化剂中浸泡20s后，在干燥箱内加热至80℃老化150min，随炉冷却至室温。
对制备的钝化膜进行CuSO4点蚀试验，耐黑时间为159s；进行5%NaCl浸泡试验，第7天合金样品表面始出现部分白色锈迹和黑斑，浸泡用NaCl溶液透明澄清，达到常规铬酸盐钝化腐蚀标准。
实施例3
本实施案例中，先配制100ml钝化剂，将KH560按1:10质量比缓慢加入去离子水中，在恒温磁力搅拌器上搅拌30min后，静置水解24h；溶液充分水解后，加入0.1g（NH4）2TiF6和3gC6H8O7·H2O，用1:1氨水控制pH=3，搅拌至其全部溶解。将上述制备的钝化剂水浴加热至45℃，把预处理好的合金样品放置钝化剂中浸泡30s后，在干燥箱内加热至80℃老化120min，随炉冷却至室温。
对制备的钝化膜进行CuSO4点蚀试验，耐黑时间为173s；进行5%NaCl浸泡试验，第8天合金样品表面始出现部分白色锈迹和黑斑，浸泡用NaCl溶液透明澄清，达到常规铬酸盐钝化腐蚀标准。
实施例4
本实施案例中，先配制100ml钝化剂，将KH560按1.5:10质量比缓慢加入去离子水中，在恒温磁力搅拌器上搅拌30min后，静置水解24h；溶液充分水解后，加入0.1g（NH4）2TiF6和3gC6H8O7·H2O，用1:1氨水控制pH=2，搅拌至其全部溶解。将上述制备的钝化剂水浴加热至45℃，把预处理好的合金样品放置钝化剂中浸泡30s后，在干燥箱内加热至100℃老化150min，随炉冷却至室温。
对制备的钝化膜进行CuSO4点蚀试验，耐黑时间为210s；进行5%NaCl浸泡试验，第9天合金样品表面始出现部分白色锈迹和黑斑，浸泡用NaCl溶液透明澄清，达到常规铬酸盐钝化腐蚀标准。
实施例5
本实施案例中，先配制100ml钝化剂，将KH560按2:10质量比缓慢加入去离子水中，在恒温磁力搅拌器上搅拌30min后，静置水解48h；溶液充分水解后，加入2g（NH4）2TiF6和5gC6H8O7·H2O，用1:1氨水控制pH=3，搅拌至其全部溶解。将上述制备的钝化剂水浴加热至45℃，把预处理好的合金样品放置钝化剂中浸泡30s后，在干燥箱内加热至80℃老化120min，随炉冷却至室温。
对制备的钝化膜进行CuSO4点蚀试验，耐黑时间为181s；进行5%NaCl浸泡试验，第8天合金样品表面始出现部分白色锈迹和黑斑，浸泡用NaCl溶液透明澄清，达到常规铬酸盐钝化腐蚀标准。
实例证明利用本发明制备的无机复合硅烷膜，具有很高的耐腐蚀性能和一定的自愈能力，钝化膜无色透明与合金基体结合性好，且原料成本低廉、绿色无污染，适合工业生产及应用。

Claims (1)

1.一种无机复合制备合金钝化膜的方法，其特征在于，具有以下的制备过程和步骤：
a．KH560钝化剂的制备
将KH560按一定质量比缓慢加入去离子水中，在恒温磁力搅拌器上搅拌一段时间后，静止水解；溶液充分水解后，加入一定质量的（NH4）2TiF6和C6H8O7·H2O，用1:1氨水控制pH，搅拌至其全部溶解；具体工艺参数如下：
H2O：KH560：（NH4）2TiF6 ：C6H8O7·H2O的质量比为（70~95）：（5~25）：（0.01~5）：（0.05~2）；
配制温度 15~60℃；
溶液pH 2~5；
水解时间 18~48 h；
b．钝化膜的制备
将上述制备的钝化剂水浴加热至一定温度，把合金样品放置在钝化剂中浸泡一段时间后，在干燥箱内加热到一定温度进行表面老化，一段时间后随炉冷却，合金表面钝化膜的制备完成；其工艺参数如下：
水浴温度 30~45℃ ；
浸泡时间 10~120S；
老化温度 80~160℃；
老化时间 1~4h；
降温梯度 随炉冷却。
CN201410271549.4A 2014-06-18 2014-06-18 一种无机复合制备合金钝化膜的方法 Active CN104046973B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410271549.4A CN104046973B (zh) 2014-06-18 2014-06-18 一种无机复合制备合金钝化膜的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410271549.4A CN104046973B (zh) 2014-06-18 2014-06-18 一种无机复合制备合金钝化膜的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104046973A CN104046973A (zh) 2014-09-17
CN104046973B true CN104046973B (zh) 2016-08-17

Family

ID=51500358

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410271549.4A Active CN104046973B (zh) 2014-06-18 2014-06-18 一种无机复合制备合金钝化膜的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104046973B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110385441A (zh) * 2018-04-19 2019-10-29 锦州宏达新材料有限公司 一种铁合金湿法破碎研磨方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2454029A1 (en) * 2002-12-24 2004-06-24 Nippon Paint Co., Ltd. Chemical conversion coating agent and surface-treated metal
CN102094194A (zh) * 2009-12-09 2011-06-15 中国科学院金属研究所 钢铁件涂装前的硅烷化处理方法
CN102337530A (zh) * 2011-07-11 2012-02-01 武汉迪赛高科技研究发展有限公司 一种用于金属涂装前表面处理的硅烷复合材料
CN102534600A (zh) * 2012-01-17 2012-07-04 华东理工大学华昌聚合物有限公司 用硅烷偶联剂Si-69对Q345钢表面进行耐海水腐蚀处理的方法
CN102978594B (zh) * 2012-11-12 2014-12-03 岑添祥 一种硅烷化成剂及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN104046973A (zh) 2014-09-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Tavandashti et al. Corrosion study of hybrid sol–gel coatings containing boehmite nanoparticles loaded with cerium nitrate corrosion inhibitor
CN111073466B (zh) 一种低成本高耐腐蚀性钕铁硼的制备方法
CN102653643B (zh) 一种提高钕铁硼磁体耐蚀性能的锌基复合涂层
CN106544715B (zh) 提高钕铁硼永磁体环氧树脂镀层性能的方法
CN103819679B (zh) 一种单组分poss/加成型硅树脂纳米复合材料的制备方法
CN104372323A (zh) 铝合金无铬水性钝化剂及其制备方法
CN105220138A (zh) 一种耐候钢表面锈层稳定化处理剂
CN103255405A (zh) 一种用于材料镀层处理的稀土无铬钝化液及其应用
CN104046973B (zh) 一种无机复合制备合金钝化膜的方法
CN106906462A (zh) 一种金属表面前处理剂及其制备方法、应用
CN111269657A (zh) 一种有机硅耐磨增硬涂料、制备方法及塑料处理方法
CN104819930A (zh) 金属表面防护层腐蚀试验方法
CN104789021A (zh) 一种耐中高温地热环境的有机-无机复合防腐涂层及其制备方法
CN109181525B (zh) 一种聚苯胺-硅烷-纳米陶瓷复合表面处理剂
CN104046971B (zh) 一种有机硅烷‑无机盐复合钝化液的制备方法
CN106894009A (zh) 一种环氧基poss改性的金属表面前处理剂及其制备方法、应用
CN106835093A (zh) 一种q型poss改性的金属表面前处理剂及其制备方法、应用
CN104046975B (zh) 一种在热镀锌层表面复合制备钝化膜的方法
CN102978594B (zh) 一种硅烷化成剂及其制备方法
CN112126880A (zh) 高耐腐蚀热镀锌钢板及其制备方法
CN105088248A (zh) 一种铜基体零件抗氧化腐蚀处理方法
CN114921782A (zh) 一种钕铁硼磁体表面预处理的复合处理剂及其制备方法和应用
CN111850532B (zh) 一种电镀锌钢板用无铬表面处理液及其制备方法
CN114763448A (zh) 一种适用于电镀前处理的镀层防锈封闭剂配方
CN103254782A (zh) 一种耐腐蚀的金属表面硅烷处理剂及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant