CN107245712A - 一种稳定高效的常温黑色磷化预浸液 - Google Patents

一种稳定高效的常温黑色磷化预浸液 Download PDF

Info

Publication number
CN107245712A
CN107245712A CN201710427476.7A CN201710427476A CN107245712A CN 107245712 A CN107245712 A CN 107245712A CN 201710427476 A CN201710427476 A CN 201710427476A CN 107245712 A CN107245712 A CN 107245712A
Authority
CN
China
Prior art keywords
parts
stability
high efficiency
coslettising
prepreg solution
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
CN201710427476.7A
Other languages
English (en)
Inventor
王成林
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.)
Anhui Jiangnan Machinery Co Ltd
Original Assignee
Anhui Jiangnan Machinery 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 Anhui Jiangnan Machinery Co Ltd filed Critical Anhui Jiangnan Machinery Co Ltd
Priority to CN201710427476.7A priority Critical patent/CN107245712A/zh
Publication of CN107245712A publication Critical patent/CN107245712A/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
    • C23C22/78—Pretreatment of the material to be coated
    • 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
    • C23C22/34—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 fluorides or complex fluorides
    • C23C22/36—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 fluorides or complex fluorides containing also phosphates

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

本发明公开了一种稳定高效的常温黑色磷化预浸液，所述的每升处理液是由下述重量的各原料混合组成：发黑剂1‑10g、发黑助剂0.1‑1g、稳定剂 0.5‑5g、促进剂1‑5g、余量为水。本发明的预浸液能够在钢铁表面实现黑度高、膜层结合力劳，外观均匀一致。而且由于转化膜呈致密的结晶结构，该预浸液能够大幅提升磷化转化膜的耐蚀性，且该预浸液极其稳定，处理容量大，不含镍、亚硝酸盐等有毒有害物质、对环境污染小。

Description

一种稳定高效的常温黑色磷化预浸液
技术领域
本发明主要涉及表面化学领域，尤其涉及一种稳定高效的常温黑色磷化预浸液。
背景技术
黑色磷化处理是一种被广泛采用的价廉质优的表面处理技术。在工业大气环境及海洋性气侯条件下,其耐蚀性比普通磷化膜高数倍，比氧化膜、常温发黑膜高数十倍，表现出优异的耐蚀性能和优秀的黑色外观颜色。而且这种膜层还具有吸光、吸热、绝缘等性能。另外，钢铁黑色磷化工艺具有生产成本低、产品质量好、节能污染小等先进的技术、经济指标。目前，国内外市场上一些航空、电子、兵器、船舶、汽车、机电等零部件、标准件、紧固件等大多黑色磷化膜代替了以往的磷化膜、氧化膜，拥有着广泛的应用成果。钢铁的黑膜磷化工艺大致可分为２种：一种是一步法，即不需预浸可直接磷化，现有的一步法黑色磷化多为锰盐高温磷化，但是该膜层易出现结晶粗大、磷化液沉渣较多等问题，调整起来较为复杂，工艺操作温度高，耗能大，且产品黑度差。另一种是二步法，即先预浸再磷化，预浸液能够大幅降低后续磷化工序的操作温度，大大提高磷化膜的黑度，故预发黑处理液的作用至关重要。
但是，目前市场上绝大多数的预浸液极不稳定，易掉膜，这样就会造成溶液易发生改变，溶液重复使用率下降，造成了废液的处理和回收等问题。加之其反应过慢、成本昂贵的缺点，形成的磷化膜黑度差，易脱膜，耐蚀性低，远远不能满足现代工业产品的高品质要求。预浸液的发展已经严重阻碍了黑色磷化技术的广泛应用。因此，稳定高效的黑色磷化预浸液的开发，对黑色磷化的发展起着至关重要的作用，已经一个液理是最为广泛采用的廉价的表面处理技术。成为国内外黑色磷化处理技术一个亟待解决的问题。
本发明旨在提供一种稳定高效的常温黑色磷化预浸液，膜层既黑又牢固，外观均匀一致，膜层连续，而且转化膜呈致密的结晶结构，能够大幅提升转化膜的耐蚀性，且该预浸液极其稳定，处理容量大，且不含镍、亚硝酸盐等有毒有害物质、对环境污染小，形成的磷化膜黑度高，不脱膜，极具市场应用价值。
发明内容
本发明目的就是提供一种稳定高效的常温黑色磷化预浸液。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种稳定高效的常温黑色磷化预浸液，其特征在于，每升所述的稳定高效的常温黑色磷化预浸液是由下述重量的各原料混合制得：
发黑剂1-10g、发黑助剂0.1-1g、稳定剂 0.5-5g、促进剂1-5g、余量为水；
所述的发黑剂由下述重量份的各原料组成的：30-50份的65%的硝酸在不断搅拌条件下慢慢加入到40-65份净化水中，得稀硝酸溶液；后将 5-10份硝酸铋慢慢加入到上述稀硝酸溶液中，常温下反应120-150min，反应过程中施加功率为75-85W的超声波并施加搅拌，反应完毕后，即得发黑剂。
所述的发黑助剂为硝酸铜、碳酸铜、硫酸铜中的一种或几种的混合物；
所述的稳定剂由下述重量份的各原料组成：200-210份水与60-70份的三聚磷酸钠在75-80℃下，在混合器中以5800-6000r/min 转速混合，5-6min 后加入5-7份氟钛酸钾，混合物在70-75℃加热4-5min，然后加入60-70 份磷酸氢二钠,在73～75℃保持15-17min，然后慢慢升温至78-80℃，膏状的混合物慢慢加入到60-65份的磷酸氢二钠中，充分混合冷却，研磨成固态粉末得产品稳定剂。
所述的促进剂为柠檬酸、酒石酸、葡萄糖酸中的一种或几种的混合物。
所述的一种稳定高效的常温黑色磷化预浸液，制备方法为：按顺序分别将发黑剂、发黑助剂、稳定剂和促进剂在搅拌条件下慢慢加入到水中，待全部溶解后，稀释至刻度，即得稳定高效的常温黑色磷化预浸液。
本预浸液工作液使用温度为常温，浸入时间为10-40s，工作液控制参数：pH值 2-5。
本发明的优点是：
本发明的预浸液能够在钢铁表面迅速形成黑色转化膜，与后序磷化膜形成配套工艺，能够实现黑度高，膜层均匀，不脱膜，耐蚀性高的黑色磷化转化膜。该预浸液不含镍、亚硝酸盐等有毒有害物质、对环境污染小，对磷化液种类适应广泛。
具体实施方式
一种稳定高效的常温黑色磷化预浸液，所述的每升处理液是由下述重量的各原料混合组成：
发黑剂2g、发黑助剂0.5g、稳定剂 2g、促进剂1g、余量为水；
所述的发黑剂为由下述重量份的各原料组成的：35份的65%的硝酸在不断搅拌条件下慢慢加入到48份净化水中，后将6份硝酸铋慢慢加入到上述稀硝酸溶液中，常温下反应120-150min，反应过程中施加功率为80W的超声波并同时施加搅拌，反应完毕后，即得溶液a；
所述的发黑助剂为硝酸铜、碳酸铜、硫酸铜中的一种或几种的混合物；
所述的稳定剂为由下述重量份的各原料组成的：200 份水与60 份的三聚磷酸钠在78℃下，在混合器中以5800 r/min 转速混合，5min 后加入5份氟钛酸钾，混合物在70℃加热5min。然后加入60 份磷酸氢二钠,在75℃保持15min，然后慢慢升温至78℃。膏状的混合物慢慢加入到60份的磷酸氢二钠中，充分混合冷却，研磨成固态粉末得产品b。
所述的促进剂为柠檬酸与酒石酸的混合物。
按顺序分别将溶液a、发黑助剂、产品b和促进剂在搅拌条件下慢慢加入到水中，待全部溶解后，稀释至刻度，即得稳定高效的常温黑色磷化预浸液。
本预浸液工作液使用温度为常温，浸入时间为15s，工作液控制参数：pH值 2-3。
工件经除油除锈后，直接浸入工作液15s后，即可浸入磷化工序，经该预浸液磷化处理后的工件油黑发亮，膜层结合力好，耐蚀性大大增强。

Claims (5)

1.一种稳定高效的常温黑色磷化预浸液，其特征在于，每升所述的稳定高效的常温黑色磷化预浸液是由下述重量的各原料混合制得：
发黑剂1-10g、发黑助剂0.1-1g、稳定剂 0.5-5g、促进剂1-5g、余量为水；
所述的发黑剂由下述重量份的各原料组成的：30-50份的65%的硝酸在不断搅拌条件下慢慢加入到40-65份净化水中，得稀硝酸溶液；后将 5-10份硝酸铋慢慢加入到上述稀硝酸溶液中，常温下反应120-150min，反应过程中施加功率为75-85W的超声波并施加搅拌，反应完毕后，即得发黑剂。
2.根据权利要求1所述的一种稳定高效的常温黑色磷化预浸液，其特征在于，所述的发黑助剂为硝酸铜、碳酸铜、硫酸铜中的一种或几种的混合物。
3.根据权利要求1所述的一种稳定高效的常温黑色磷化预浸液，其特征在于，所述的稳定剂由下述重量份的各原料组成：200-210份水与60-70份的三聚磷酸钠在75-80℃下，在混合器中以5800-6000r/min 转速混合，5-6min 后加入5-7份氟钛酸钾，混合物在70-75℃加热4-5min，然后加入60-70 份磷酸氢二钠,在73～75℃保持15-17min，然后慢慢升温至78-80℃，膏状的混合物慢慢加入到60-65份的磷酸氢二钠中，充分混合冷却，研磨成固态粉末得产品稳定剂。
4.根据权利要求1所述的一种稳定高效的常温黑色磷化预浸液，其特征在于，所述的促进剂为柠檬酸、酒石酸、葡萄糖酸中的一种或几种的混合物。
5.根据权利要求1所述的一种稳定高效的常温黑色磷化预浸液，其特征在于，制备方法为：按顺序分别将发黑剂、发黑助剂、稳定剂和促进剂在搅拌条件下慢慢加入到水中，待全部溶解后，稀释至刻度，即得稳定高效的常温黑色磷化预浸液。
CN201710427476.7A 2017-06-08 2017-06-08 一种稳定高效的常温黑色磷化预浸液 Pending CN107245712A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710427476.7A CN107245712A (zh) 2017-06-08 2017-06-08 一种稳定高效的常温黑色磷化预浸液

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710427476.7A CN107245712A (zh) 2017-06-08 2017-06-08 一种稳定高效的常温黑色磷化预浸液

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN107245712A true CN107245712A (zh) 2017-10-13

Family

ID=60019120

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710427476.7A Pending CN107245712A (zh) 2017-06-08 2017-06-08 一种稳定高效的常温黑色磷化预浸液

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107245712A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113621954A (zh) * 2021-07-05 2021-11-09 重庆信人科技发展有限公司 一种高耐蚀除锈预黑剂及其制备方法和应用

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1405354A (zh) * 2002-11-08 2003-03-26 中国重型汽车集团有限公司 一种黑色磷化处理的预处理液
CN1546729A (zh) * 2003-12-04 2004-11-17 严开乾 金属表面调整活化剂及生产工艺
CN1729311A (zh) * 2002-03-14 2006-02-01 迪普索尔化学株式会社 在锌或锌合金镀层上形成不含六价铬的黑色转化膜的处理溶液以及在锌或锌合金镀层上形成不含六价铬的黑色转化膜的方法
CN101413122A (zh) * 2007-10-17 2009-04-22 比亚迪股份有限公司 一种铝合金材料的表面处理方法
CN101876070A (zh) * 2009-04-28 2010-11-03 北京科技桥科贸有限公司 发黑液
CN102321878A (zh) * 2011-08-29 2012-01-18 深圳市化讯应用材料有限公司 非金属材料的表面活化方法
CN103276387A (zh) * 2013-05-20 2013-09-04 华南理工大学 一种在铝合金表面制备铈锰/钼多元复合转化膜的方法
CN103966593A (zh) * 2014-05-12 2014-08-06 无锡海特新材料研究院有限公司 金属表面防腐防锈的处理方法
CN104032293A (zh) * 2014-06-11 2014-09-10 安徽江南机械有限责任公司 一种不含镍单组分高耐蚀性环保黑色磷化液
CN104404489A (zh) * 2014-12-12 2015-03-11 重庆跃进机械厂有限公司 铝合金的锌系磷化液
CN104611750A (zh) * 2015-01-23 2015-05-13 沈阳理工大学 一种镁合金黑色转化膜的电化学制备方法
CN104611692A (zh) * 2015-01-23 2015-05-13 沈阳理工大学 一种镁合金黑色转化膜的成膜溶液及该转化膜的制备方法
CN105695972A (zh) * 2014-11-28 2016-06-22 重庆伊曼环保设备有限公司 一种钢铁发黑工艺

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1729311A (zh) * 2002-03-14 2006-02-01 迪普索尔化学株式会社 在锌或锌合金镀层上形成不含六价铬的黑色转化膜的处理溶液以及在锌或锌合金镀层上形成不含六价铬的黑色转化膜的方法
CN1405354A (zh) * 2002-11-08 2003-03-26 中国重型汽车集团有限公司 一种黑色磷化处理的预处理液
CN1546729A (zh) * 2003-12-04 2004-11-17 严开乾 金属表面调整活化剂及生产工艺
CN101413122A (zh) * 2007-10-17 2009-04-22 比亚迪股份有限公司 一种铝合金材料的表面处理方法
CN101876070A (zh) * 2009-04-28 2010-11-03 北京科技桥科贸有限公司 发黑液
CN102321878A (zh) * 2011-08-29 2012-01-18 深圳市化讯应用材料有限公司 非金属材料的表面活化方法
CN103276387A (zh) * 2013-05-20 2013-09-04 华南理工大学 一种在铝合金表面制备铈锰/钼多元复合转化膜的方法
CN103966593A (zh) * 2014-05-12 2014-08-06 无锡海特新材料研究院有限公司 金属表面防腐防锈的处理方法
CN104032293A (zh) * 2014-06-11 2014-09-10 安徽江南机械有限责任公司 一种不含镍单组分高耐蚀性环保黑色磷化液
CN105695972A (zh) * 2014-11-28 2016-06-22 重庆伊曼环保设备有限公司 一种钢铁发黑工艺
CN104404489A (zh) * 2014-12-12 2015-03-11 重庆跃进机械厂有限公司 铝合金的锌系磷化液
CN104611750A (zh) * 2015-01-23 2015-05-13 沈阳理工大学 一种镁合金黑色转化膜的电化学制备方法
CN104611692A (zh) * 2015-01-23 2015-05-13 沈阳理工大学 一种镁合金黑色转化膜的成膜溶液及该转化膜的制备方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
大连工学院无机化学教研室: "《无机化学》", 31 March 1985, 高等教育出版社 *
李学伟 等: "《金属材料工程实践教程》", 31 March 2014, 哈尔滨工业大学出版社 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113621954A (zh) * 2021-07-05 2021-11-09 重庆信人科技发展有限公司 一种高耐蚀除锈预黑剂及其制备方法和应用
CN113621954B (zh) * 2021-07-05 2023-12-29 重庆信人科技发展有限公司 一种高耐蚀除锈预黑剂及其制备方法和应用

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106006732A (zh) 高浓度钒液制备多钒酸铵的方法
CN102242358B (zh) 铝合金表面制备金黄色冰晶石转化膜的处理液及处理方法
CN107012453B (zh) 一种绿色低温快速制备磷化膜的方法
CN106756934A (zh) 一种金属表面处理剂、制备方法及其使用方法
CN104630867A (zh) 一种高效电解磷化液
CN101914006A (zh) 一种具有亲水性能硬脂酸锌的制备方法
CN107326353A (zh) 用于彩涂的镀锌钢板快速磷化剂及其应用
CN104233275A (zh) 一种适用于不锈钢或合金钢的高温发黑剂及其使用方法
CN106757280A (zh) 一种低温在线电解磷化液
CN107245712A (zh) 一种稳定高效的常温黑色磷化预浸液
CN104611688B (zh) 一种铝钝化剂及其制备方法
CN107794523B (zh) 一种耐候钢板快速锈蚀方法
CN104032293B (zh) 一种不含镍单组分高耐蚀性环保黑色磷化液
CN107986252A (zh) 一种利用副产物磷铁制备磷酸铁的方法
CN101215697B (zh) 一种利用固废磷化渣配制的复合磷化液及配制方法
CN104099593A (zh) 一种微量稀土铝合金表面处理剂
CN103553218A (zh) 一种复合缓蚀剂
CN104109856A (zh) 一种防锈铝合金表面处理剂
CN103695883A (zh) 一种环保型冷轧钢板硅化剂及其制备方法
CN107254210A (zh) 一种三聚磷酸铝基复合防腐颜料的制备方法
CN102030859B (zh) 水性丙烯酸树脂、其制备方法及含有其的水性浸涂丙烯酸车间底漆以及该底漆的制备方法
CN102277568B (zh) 生物转化膜处理剂
CN103088325A (zh) 一种金属材料表面硅烷处理剂及其制备方法
CN105600954A (zh) 聚天冬氨酸和羟基亚乙基二膦酸复合阻垢剂
CN104164662A (zh) 彩色涂层钢板用辊涂转化处理剂

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20171013

RJ01 Rejection of invention patent application after publication