CN105951070A - 一种用于钢铁表面处理的磷化液及其制备方法 - Google Patents

一种用于钢铁表面处理的磷化液及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105951070A
CN105951070A CN201610373747.0A CN201610373747A CN105951070A CN 105951070 A CN105951070 A CN 105951070A CN 201610373747 A CN201610373747 A CN 201610373747A CN 105951070 A CN105951070 A CN 105951070A
Authority
CN
China
Prior art keywords
parts
phosphating solution
steel surface
nitrate
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.)
Pending
Application number
CN201610373747.0A
Other languages
English (en)
Inventor
灏や负
尤为
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.)
Wuxi Epic Technology Co Ltd
Original Assignee
Wuxi Epic Technology Co Ltd
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 Wuxi Epic Technology Co Ltd filed Critical Wuxi Epic Technology Co Ltd
Priority to CN201610373747.0A priority Critical patent/CN105951070A/zh
Publication of CN105951070A publication Critical patent/CN105951070A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C22/00—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
    • C23C22/05—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions
    • C23C22/06—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6
    • C23C22/07—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6 containing phosphates
    • C23C22/08—Orthophosphates
    • C23C22/12—Orthophosphates containing zinc cations
    • C23C22/13—Orthophosphates containing zinc cations containing also nitrate or nitrite anions

Abstract

本发明公开了一种用于钢铁表面处理的磷化液及其制备方法，由以下组分按重量份数配比制成：硝酸锌3～18份、氧化锌7～19份、氯化钾6～18份、氯化钠7～21份、磷酸12～25份、硝酸镍9～22份、硝酸铜8～21份、PO乳化剂16～28份、十二烷基磺酸钠8～21份、纳米二氧化钛9～19份、纳米硅酸钠7～18份、水25～48份。(1)本发明所述磷化液适合在未预先除油和除锈处理的生锈的钢铁表面使用，且适用通过擦拭或短时间浸渍的方式均匀涂布在钢铁表面，不适宜长时间浸泡；(2)本发明所述磷化液具有较强的耐蚀性，且具有除油、除锈、磷化和钝化的综合功能；(3)本发明所述磷化液处理后产生的磷化膜具有较高的电阻和较低的极化电流。

Description

一种用于钢铁表面处理的磷化液及其制备方法
技术领域
本发明涉及钢铁表面处理领域，尤其涉及一种用于钢铁表面处理的磷化液及其制备方法。
背景技术
目前随着国民经济的快速发展，钢铁已变成现代生产、生活中必不可少的金属材料。由于铁的物理化学性质决定了它极易受环境的影响，与周围的介质发生化学反应产生锈蚀，使得后处理的质量无法保证，从而减少使用寿命。为解决这个问题，研究金属的防护措施，采用磷化处理技术。
钢铁表面磷化处理，是用化学的方法对要涂装的金属制品进行的必要的预处理。将金属表面与含磷酸二氢盐的酸性溶液接触，通过化学与电化学反应形成一种稳定的、不溶性的无机化合物膜层的过程，这层膜称之为磷化膜。
其主要作用是：通过对金属表面的磷化预处理使之易涂装、易喷塑、易涂蜡和上防锈油等，并能提高金属表面的耐腐蚀性能，有效抑制涂层下的腐蚀.磷化技术广泛应用于车辆、船舶、轻工、化工、机械、电器及国防等领域。其处理方法由最初的纯浸渍法发展到喷淋法、锟除法以及浸喷混合法的自动化生产；其体系由单一金属体系(仅用于钢铁)，到今天的多元体系(铁、锌、锰、镍、钙)；添加剂也从无到有，改善了磷化膜的质量，提高了成膜速度；黑色金属的黑化和磷化相结合，在金属表面生成的共生膜，起到了装饰、防护作用，有着广阔的应用和推广价值。
传统钢铁件涂装前的磷化处理，按分槽处理方法约需17道工序，设备投资大、处理时间长、酸雾严重、废液又污染环境，而且工序之间铁板又可能生锈，有很大的不可操作性。随着人类社会环保意识的不断增强，由于传统的高温磷化工艺复杂，解决对环境的污染问题已经到了刻不容缓的地步。因此，研发既具有优良的耐腐蚀性、附着力和耐磨性，又具有环境友好的常温磷化液配方及先进的磷化工艺，已成为当前工业生产上急需解决的研究热点。
发明内容
本发明解决的技术问题：为了克服现有技术中的缺陷，获得一种能够将钢铁表面除油、除锈、磷化和钝化融为一体的磷化液，本发明提供了一种用于钢铁表面处理的磷化液及其制备方法。
技术方案：一种用于钢铁表面处理的磷化液，由以下组分按重量份数配比制成：硝酸锌3～18份、氧化锌7～19份、氯化钾6～18份、氯化钠7～21份、磷酸12～25份、硝酸镍9～22份、硝酸铜8～21份、PO乳化剂16～28份、十二烷基磺酸钠8～21份、纳米二氧化钛9～19份、纳米硅酸钠7～18份、水25～48份。
优选的，所述用于钢铁表面处理的磷化液由以下组分按重量份数配比制成：硝酸锌14份、氧化锌15份、氯化钾13份、氯化钠17份、磷酸22份、硝酸镍18份、硝酸铜16份、PO乳化剂21份、十二烷基磺酸钠15份、纳米二氧化钛18份、纳米硅酸钠12份、水39份。
一种用于钢铁表面处理的磷化液的制备方法，包含以下步骤：
(1)将纳米二氧化钛和纳米硅酸钠加入水中，置于超声搅拌器中，温度为32～45℃，功率为19.1～20.9kHZ，搅拌5～19分钟；
(2)向步骤(1)所述的超声搅拌器中加入PO乳化剂、十二烷基磺酸钠和磷酸，超声搅拌器中温度升至46～55℃，超声功率为19.2～20.5kHZ，搅拌时间为20～35分钟，制得纳米镀液；
(3)将硝酸锌、氧化锌、氯化钾、氯化钠、硝酸镍和硝酸铜与水混合，加入高压反应釜中，在压力为2.8～5.1MPa，温度为255～465℃条件下反应30～50分钟，制得基础镀液；
(4)将步骤(3)制得的基础镀液加入步骤(2)获得的纳米镀液中，置于超声搅拌器中，在温度为42～56℃，功率为18.7～21.9kHZ条件下反应30～55分钟，即可制得用于钢铁表面处理的磷化液。
优选的，步骤(1)中将纳米二氧化钛和纳米硅酸钠加入水中，置于超声搅拌器中，温度为42℃，功率为20.3kHZ，搅拌16分钟。
优选的，步骤(2)中向步骤(1)所述的超声搅拌器中加入PO乳化剂、十二烷基磺酸钠和磷酸，超声搅拌器中温度升至52℃，超声功率为19.8kHZ，搅拌时间为27分钟，制得纳米镀液。
优选的，步骤(3)中将硝酸锌、氧化锌、氯化钾、氯化钠、硝酸镍和硝酸铜与水混合，加入高压反应釜中，在压力为4.2MPa，温度为412℃条件下反应43分钟，制得基础镀液。
优选的，步骤(4)中将步骤(3)制得的基础镀液加入步骤(2)获得的纳米镀液中，置于超声搅拌器中，在温度为50℃，功率为20.5kHZ条件下反应50分钟，即可制得用于钢铁表面处理的磷化液。
有益效果：(1)本发明所述磷化液适合在未预先除油和除锈处理的生锈的钢铁表面使用，且适用通过擦拭或短时间浸渍的方式均匀涂布在钢铁表面，不适宜长时间浸泡；(2)本发明所述磷化液具有较强的耐蚀性，且具有除油、除锈、磷化和钝化的综合功能；(3)本发明所述磷化液处理后产生的磷化膜具有较高的电阻和较低的极化电流；(4)经本发明所述磷化液处理后的钢铁表面能够生成致密均匀的磷化膜结晶；(5)本发明所述磷化液不含亚硝酸盐和六价铬盐，对环境友好。
具体实施方式
实施例1
一种用于钢铁表面处理的磷化液，由以下组分按重量份数配比制成：硝酸锌3份、氧化锌7份、氯化钾6份、氯化钠7份、磷酸12份、硝酸镍9份、硝酸铜8份、PO乳化剂16份、十二烷基磺酸钠8份、纳米二氧化钛9份、纳米硅酸钠7份、水25份。
一种用于钢铁表面处理的磷化液的制备方法，包含以下步骤：
(1)将纳米二氧化钛和纳米硅酸钠加入水中，置于超声搅拌器中，温度为32℃，功率为19.1kHZ，搅拌5分钟；
(2)向步骤(1)所述的超声搅拌器中加入PO乳化剂、十二烷基磺酸钠和磷酸，超声搅拌器中温度升至46℃，超声功率为19.2kHZ，搅拌时间为20分钟，制得纳米镀液；
(3)将硝酸锌、氧化锌、氯化钾、氯化钠、硝酸镍和硝酸铜与水混合，加入高压反应釜中，在压力为2.8MPa，温度为255℃条件下反应30分钟，制得基础镀液；
(4)将步骤(3)制得的基础镀液加入步骤(2)获得的纳米镀液中，置于超声搅拌器中，在温度为42℃，功率为18.7kHZ条件下反应30分钟，即可制得用于钢铁表面处理的磷化液。
实施例2
一种用于钢铁表面处理的磷化液，由以下组分按重量份数配比制成：硝酸锌14份、氧化锌15份、氯化钾13份、氯化钠17份、磷酸22份、硝酸镍18份、硝酸铜16份、PO乳化剂21份、十二烷基磺酸钠15份、纳米二氧化钛18份、纳米硅酸钠12份、水39份。
一种用于钢铁表面处理的磷化液的制备方法，包含以下步骤：
(1)将纳米二氧化钛和纳米硅酸钠加入水中，置于超声搅拌器中，温度为42℃，功率为20.3kHZ，搅拌16分钟；
(2)向步骤(1)所述的超声搅拌器中加入PO乳化剂、十二烷基磺酸钠和磷酸，超声搅拌器中温度升至52℃，超声功率为19.8kHZ，搅拌时间为27分钟，制得纳米镀液；
(3)将硝酸锌、氧化锌、氯化钾、氯化钠、硝酸镍和硝酸铜与水混合，加入高压反应釜中，在压力为4.2MPa，温度为412℃条件下反应43分钟，制得基础镀液；
(4)将步骤(3)制得的基础镀液加入步骤(2)获得的纳米镀液中，置于超声搅拌器中，在温度为50℃，功率为20.5kHZ条件下反应50分钟，即可制得用于钢铁表面处理的磷化液。
实施例3
一种用于钢铁表面处理的磷化液，由以下组分按重量份数配比制成：硝酸锌18份、氧化锌19份、氯化钾18份、氯化钠21份、磷酸25份、硝酸镍22份、硝酸铜21份、PO乳化剂28份、十二烷基磺酸钠21份、纳米二氧化钛19份、纳米硅酸钠18份、水48份。
一种用于钢铁表面处理的磷化液的制备方法，包含以下步骤：
(1)将纳米二氧化钛和纳米硅酸钠加入水中，置于超声搅拌器中，温度为45℃，功率为20.9kHZ，搅拌19分钟；
(2)向步骤(1)所述的超声搅拌器中加入PO乳化剂、十二烷基磺酸钠和磷酸，超声搅拌器中温度升至55℃，超声功率为20.5kHZ，搅拌时间为35分钟，制得纳米镀液；
(3)将硝酸锌、氧化锌、氯化钾、氯化钠、硝酸镍和硝酸铜与水混合，加入高压反应釜中，在压力为5.1MPa，温度为465℃条件下反应50分钟，制得基础镀液；
(4)将步骤(3)制得的基础镀液加入步骤(2)获得的纳米镀液中，置于超声搅拌器中，在温度为56℃，功率为21.9kHZ条件下反应55分钟，即可制得用于钢铁表面处理的磷化液。
对实施例1～3制备获得的用于钢铁表面处理的磷化液进行性能检测，结果如下表所示：

Claims (7)

1.一种用于钢铁表面处理的磷化液，其特征在于，由以下组分按重量份数配比制成：硝酸锌3～18份、氧化锌7～19份、氯化钾6～18份、氯化钠7～21份、磷酸12～25份、硝酸镍9～22份、硝酸铜8～21份、PO乳化剂16～28份、十二烷基磺酸钠8～21份、纳米二氧化钛9～19份、纳米硅酸钠7～18份、水25～48份。
2.根据权利要求1所述的一种用于钢铁表面处理的磷化液，其特征在于，由以下组分按重量份数配比制成：硝酸锌14份、氧化锌15份、氯化钾13份、氯化钠17份、磷酸22份、硝酸镍18份、硝酸铜16份、PO乳化剂21份、十二烷基磺酸钠15份、纳米二氧化钛18份、纳米硅酸钠12份、水39份。
3.权利要求1所述的一种用于钢铁表面处理的磷化液的制备方法，其特征在于，包含以下步骤：
(1)将纳米二氧化钛和纳米硅酸钠加入水中，置于超声搅拌器中，温度为32～45℃，功率为19.1～20.9kHZ，搅拌5～19分钟；
(2)向步骤(1)所述的超声搅拌器中加入PO乳化剂、十二烷基磺酸钠和磷酸，超声搅拌器中温度升至46～55℃，超声功率为19.2～20.5kHZ，搅拌时间为20～35分钟，制得纳米镀液；
(3)将硝酸锌、氧化锌、氯化钾、氯化钠、硝酸镍和硝酸铜与水混合，加入高压反应釜中，在压力为2.8～5.1MPa，温度为255～465℃条件下反应30～50分钟，制得基础镀液；
(4)将步骤(3)制得的基础镀液加入步骤(2)获得的纳米镀液中，置于超声搅拌器中，在温度为42～56℃，功率为18.7～21.9kHZ条件下反应30～55分钟，即可制得用于钢铁表面处理的磷化液。
4.根据权利要求3所述的一种用于钢铁表面处理的磷化液的制备方法，其特征在于，步骤(1)中将纳米二氧化钛和纳米硅酸钠加入水中，置于超声搅拌器中，温度为42℃，功率为20.3kHZ，搅拌16分钟。
5.根据权利要求3所述的一种用于钢铁表面处理的磷化液的制备方法，其特征在于，步骤(2)中向步骤(1)所述的超声搅拌器中加入PO乳化剂、十二烷基磺酸钠和磷酸，超声搅拌器中温度升至52℃，超声功率为19.8kHZ，搅拌时间为27分钟，制得纳米镀液。
6.根据权利要求3所述的一种用于钢铁表面处理的磷化液的制备方法，其特征在于，步骤(3)中将硝酸锌、氧化锌、氯化钾、氯化钠、硝酸镍和硝酸铜与水混合，加入高压反应釜中，在压力为4.2MPa，温度为412℃条件下反应43分钟，制得基础镀液。
7.根据权利要求3所述的一种用于钢铁表面处理的磷化液的制备方法，其特征在于，步骤(4)中将步骤(3)制得的基础镀液加入步骤(2)获得的纳米镀液中，置于超声搅拌器中，在温度为50℃，功率为20.5kHZ条件下反应50分钟，即可制得用于钢铁表面处理的磷化液。
CN201610373747.0A 2016-05-31 2016-05-31 一种用于钢铁表面处理的磷化液及其制备方法 Pending CN105951070A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610373747.0A CN105951070A (zh) 2016-05-31 2016-05-31 一种用于钢铁表面处理的磷化液及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610373747.0A CN105951070A (zh) 2016-05-31 2016-05-31 一种用于钢铁表面处理的磷化液及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN105951070A true CN105951070A (zh) 2016-09-21

Family

ID=56910226

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610373747.0A Pending CN105951070A (zh) 2016-05-31 2016-05-31 一种用于钢铁表面处理的磷化液及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105951070A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106868492A (zh) * 2016-12-26 2017-06-20 安徽宝恒新材料科技有限公司 一种钢材的磷化处理工艺
CN108660448A (zh) * 2018-06-14 2018-10-16 潍坊学院 一种纳米二氧化钛参与成膜的常温环保磷化液及其配制方法
CN108707885A (zh) * 2018-06-14 2018-10-26 潍坊学院 一种掺杂纳米二氧化钛的常温环保复合磷化膜的制备方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101899657A (zh) * 2010-09-09 2010-12-01 上海丰野表面处理剂有限公司 一种无铬钝化处理剂及其制备方法
CN103422082A (zh) * 2012-05-17 2013-12-04 中化化工科学技术研究总院 钕铁硼磁性材料锌系磷化液及其使用方法
CN104087919A (zh) * 2014-06-30 2014-10-08 张家港市华尊宝特种材料科技有限公司 一种异型钢管的表面磷化工艺

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101899657A (zh) * 2010-09-09 2010-12-01 上海丰野表面处理剂有限公司 一种无铬钝化处理剂及其制备方法
CN103422082A (zh) * 2012-05-17 2013-12-04 中化化工科学技术研究总院 钕铁硼磁性材料锌系磷化液及其使用方法
CN104087919A (zh) * 2014-06-30 2014-10-08 张家港市华尊宝特种材料科技有限公司 一种异型钢管的表面磷化工艺

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106868492A (zh) * 2016-12-26 2017-06-20 安徽宝恒新材料科技有限公司 一种钢材的磷化处理工艺
CN108660448A (zh) * 2018-06-14 2018-10-16 潍坊学院 一种纳米二氧化钛参与成膜的常温环保磷化液及其配制方法
CN108707885A (zh) * 2018-06-14 2018-10-26 潍坊学院 一种掺杂纳米二氧化钛的常温环保复合磷化膜的制备方法
CN108660448B (zh) * 2018-06-14 2020-10-02 潍坊学院 一种纳米二氧化钛参与成膜的常温环保磷化液及其配制方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104962899A (zh) 一种无磷含氧化石墨烯金属表面前处理液及使用方法
JP2007100206A (ja) 亜鉛又は亜鉛合金上に黒色の６価クロムフリー化成皮膜を形成するための処理溶液
CN100540754C (zh) 电解退除装饰镀铬镀层的方法
CN105951070A (zh) 一种用于钢铁表面处理的磷化液及其制备方法
CN103451645B (zh) 一种采用镁合金皮膜剂对镁合金进行表面处理的方法
CN105039950A (zh) 一种环保金属表面处理剂
CN103031550A (zh) 一种金属工件前处理硅烷表面处理剂及其制备方法
CN103160822B (zh) Az91镁合金无氟磷化工艺
CN103059625B (zh) 一种防腐蚀不锈钢板表面硅烷化防护处理剂及其制备方法
CN104862707A (zh) 一种稳定金属表面处理剂
CN103087569B (zh) 一种不锈钢板表面硅烷化防护处理剂及其制备方法
CN107250432B (zh) 冷镦用塑性加工金属材料的非磷被膜处理方法
CN102304709B (zh) 用于汽车专用工具的黑色磷化剂及制备方法
CN103451638A (zh) 一种增强钢铁材料表面抗氧化能力的压力磷化法
CN103898488A (zh) 一种镀镍铜带的镀镍方法
WO2018218435A1 (zh) 出光剂、铝合金工件及其表面除灰除污方法
CN105970202A (zh) 一种羟胺改性磷化液及其制备方法
CN109267112B (zh) 无污染电镀液及其制备方法
CN103695883A (zh) 一种环保型冷轧钢板硅化剂及其制备方法
KR20150120680A (ko) 철 부품용 메카니컬 플레이팅 코팅방법
CN104264142B (zh) 一种常温擦拭磷化液及其制备方法
CN109056019A (zh) 一种电镀锌黑色钝化液及其制备方法
JP2012219365A (ja) 塑性加工用金属材料の製造方法、および金属加工品
Zhu et al. Copper coating electrodeposited directly onto AZ31 magnesium alloy
CN103059722B (zh) 一种含有羧甲基纤维素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
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20160921