CN108950531A - 一种环保型硅酸盐金黄色钝化液及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种环保型硅酸盐金黄色钝化液，其组分包括硅酸钠、硝酸钴、氯化镧、酒石酸、硫脲、硝酸、双氧水和水，pH值为2~3.5。将硅酸钠、硝酸钴、氯化镧、酒石酸、硫脲、硝酸、双氧水依次加入到去离子水中混合均匀，加水定容，调节pH即得。该钝化液不含铬等有毒有害物质，是一种新型环保的钝化液；使用本钝化液进行处理后的锌镀层外观为金黄色均匀分布的钝化膜，色彩鲜艳亮丽，经中性盐雾试验出现白锈时间超过96h，大大提高了硅酸盐钝化膜的耐蚀性能，钝化效率高，钝化工艺简单，钝化液的维护方便。
Description
技术领域
本发明涉及一种环保型硅酸盐金黄色钝化液及其制备方法，属于金属材料表面处理技术领域。
背景技术
电镀锌是表面防护技术中最常用的防腐手段，是材料表面防腐蚀保护法中最重要的一种，是利用锌离子在金属表面形成均匀致密的沉积层，将被保护的基体与外界的介质隔离开，达到防腐的效果。该技术设备简单，操作简单，成本廉价，因此应用广泛。
锌是一种活泼金属，电镀之后如果不进行进一步的处理，镀层很快就会被腐蚀变暗，并在表面出现白色的腐蚀产物，起不到保护基体金属的目的。为了提高防腐能力，有效的保护基体，一般都要在镀锌之后对其进行钝化处理，使锌层表面上形成一层致密的转化膜层，达到更加有效的防腐目的，并形成具有装饰性的外观色彩，满足不同需要。
现阶段为响应国家号召，开发环境保护的新技术，铬的使用受到严格的限制，因此含铬的钝化技术虽然效果优良，应用广泛，但是开发无铬钝化新技术是目前及未来发展的方向。
现在存在的无铬彩色钝化体系很多，其中硅酸盐钝化具有很好的应用前景，但稳定性和耐蚀性有待提高；钼酸盐体系具有良好的延缓腐蚀作用，低毒，但对膜层厚度要求太高，成本高；稀土金属盐体系，低毒，稳定性好，但成本高；钛盐体系抗蚀性较高，但成本高，成分多；有机物体系抗蚀性高，但成膜剂种类较多，钝化工艺较复杂，钝化成本偏高。
发明内容
本发明的目的是克服硅酸盐钝化膜耐蚀性差的问题，和市场上主要的彩色和蓝白钝化外观的不足，提供一种不含有毒物质的环保型硅酸盐金黄色钝化液及其制备方法，所述钝化液的组分和含量为：硅酸钠10~25g/L、硝酸钴4~5g/L、氯化镧2~5g/L、酒石酸15~25g/L、硫脲5~20g/L、硝酸3~5mL/L、双氧水10~20mL/L、其余为水，pH值为2~3.5。
所述环保型硅酸盐金黄色钝化液的制备方法为：将硅酸钠、硝酸钴、氯化镧、酒石酸、硫脲、硝酸、双氧水依次加入到去离子水中混合均匀，加水定容至所需体积，采用硫酸调节pH至2~3.5即得。
本发明所述试剂均为市售分析纯化学试剂，所述的水均为去离子水。
本发明的有益效果为：
（1）本发明的环保型硅酸盐金黄色钝化液可以用于钢铁件镀锌后处理工艺，使用本钝化液进行处理后的锌镀层钝化膜为金黄色，色彩亮丽，成膜均匀，耐蚀性能优良，钝化效率高，膜层耐蚀性好；
（2）本发明钝化液中不含铬等有毒物质，克服了铬酸盐钝化技术毒性大、不环保等缺点，可实现镀锌产品的清洁生产；
（3）本发明钝化液的钝化处理工艺简单，钝化时间短，钝化效率高，膜层厚度均匀，钝化膜具有自修复功能，大大提高了钝化膜的耐蚀性；
（4）经本发明钝化液处理得到的钝化膜，耐蚀性优良，经中性盐雾试验出现白锈时间超过96h。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的详细说明，但本发明的范围不限于所述的、内容。
实施例1
一种环保型硅酸盐金黄色钝化液的组分为：硅酸钠10g/L、硝酸钴4g/L、氯化镧2g/L、酒石酸15g/L、硫脲5g/L、硝酸3mL/L、双氧水10mL/L、其余为水，pH值为2。
制备方法：将硅酸钠、硝酸钴、氯化镧、酒石酸、硫脲、硝酸、双氧水依次加入到去离子水中混合均匀，加水定容至所需体积，用硫酸调节pH至2即得。
本实施例制备得到的钝化液用于钝化电镀锌钢板：
（1）所述电镀锌钢板经下列方法得到：将40mm*50mm*1.0mm的低碳钢板在进行电镀之前按常规进行除锈、除油、活化等前处理后，放入常规电镀液中进行电镀处理，镀锌处理工艺的镀液组成及操作条件为：ZnCl2 70g/L、KCl 175g/L、硼酸30g/L、光亮剂0.5mL/L、柔软剂17mL/L、镀液的pH值为5.4，电流密度为1.5A/ dm2，温度为室温，电镀时间为20min，得电镀锌钢板，备用；
（2）配制出光液：将化学纯的HNO3与水配制成质量浓度为3%的出光液，备用；
（3）将步骤（1）得到的电镀锌钢板用自来水清洗干净后浸入步骤（2）中得到的出光液中，室温下停留5s，取出后用自来水清洗干净，再浸入钝化液中，室温下浸泡25s后，取出，经自来水清洗干净后用吹风机吹干。
经钝化液处理后的钢板为金黄色，色彩较鲜艳，颜色均匀、成膜均匀，钝化效率高，膜层耐蚀性好，经中性盐雾试验出现白锈时间超过96h。
实施例2
一种环保型硅酸盐金黄色钝化液的组分为：硅酸钠20g/L、硝酸钴4.5g/L、氯化镧3g/L、酒石酸20g/L、硫脲10g/L、硝酸4mL/L、双氧水15mL/L、其余为水，pH值为3。
制备方法：将硅酸钠、硝酸钴、氯化镧、酒石酸、硫脲、硝酸、双氧水依次加入到去离子水中混合均匀，加水定容至所需体积，用硫酸调节pH至3即得。
本实施例制备得到的钝化液用于钝化电镀锌钢板：
（1）所述电镀锌钢板经下列方法得到：将40mm*50mm*1.0mm的低碳钢板在进行电镀之前按常规进行除锈、除油、活化等前处理后，放入常规电镀液中进行电镀处理，镀锌处理工艺的镀液组成及操作条件为：ZnCl2 70g/L、KCl 175g/L、硼酸30g/L、光亮剂0.5mL/L、柔软剂17mL/L、镀液的pH值为5.6，电流密度为1.5A/dm2，温度为室温，电镀时间为20min，得电镀锌钢板，备用；
（2）配制出光液：将化学纯的HNO3与水配制成质量浓度为3%的出光液，备用；
（3）将步骤（1）得到的电镀锌钢板用自来水清洗干净后浸入步骤（2）中得到的出光液中，室温下停留3s，取出后用自来水清洗干净，再浸入钝化液中，室温下浸泡20s后，取出，经自来水清洗干净后自然晾干。
经钝化液处理后的钢板为金黄色，色彩鲜艳，颜色均匀、成膜均匀，钝化效率高，经中性盐雾试验出现白锈时间超过100h。
实施例3
一种环保型硅酸盐金黄色钝化液的组分为：硅酸钠25g/L、硝酸钴5g/L、氯化镧5g/L、酒石酸25g/L、硫脲20g/L、硝酸5mL/L、双氧水20mL/L、其余为水，pH值为3.5；
制备方法：将硅酸钠、硝酸钴、氯化镧、酒石酸、硫脲、硝酸、双氧水依次加入到去离子水中混合均匀，加水定容至所需体积，用硫酸调节pH至3.5即得。
本实施例制备得到的钝化液用于钝化电镀锌钢板：
（1）所述电镀锌钢板经下列方法得到：将 40mm*50mm*1.0mm的低碳钢板在进行电镀之前按常规进行除锈、除油、活化等前处理后，放入常规电镀液中进行电镀处理，镀锌处理工艺的镀液组成及操作条件为：ZnCl2 70g/L、KCl 175g/L、硼酸30g/L、光亮剂0.5mL/L、柔软剂17mL/L、镀液的pH值为5.8，电流密度为1.5A/dm2，温度为室温，电镀时间为20min，得电镀锌钢板，备用；
（2）配制出光液：将化学纯的HNO3与水配制成质量浓度为3%的出光液，备用；
（3）将步骤（1）得到的电镀锌钢板用自来水清洗干净后浸入步骤（2）中得到的出光液中，室温下停留4s，取出后用自来水清洗干净，再浸入钝化液中，室温下浸泡15s后，取出，经自来水清洗干净后用恒温箱60℃恒温烘干。
经钝化液处理后的钢板为金黄色，色彩鲜艳，颜色均匀、成膜均匀，钝化效率高，膜层耐蚀性好，经中性盐雾试验出现白锈时间超过96h。
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做出各种变化。
Claims (5)
1.一种环保型硅酸盐金黄色钝化液，其组分包括硅酸钠、硝酸钴、氯化镧、酒石酸、硫脲、硝酸、双氧水和水，pH值为2~3.5。
2.根据权利要求1所述的环保型硅酸盐金黄色钝化液，其特征在于，各组分的含量为：硅酸钠10~25g/L，硝酸钴4~5g/L，氯化镧2~5g/L，酒石酸15~25g/L，硫脲5~20g/L，硝酸3~5mL/L，双氧水10~20mL/L，其余为水。
3.根据权利要求1或2所述的环保型硅酸盐金黄色钝化液，其特征在于，所使用的试剂均为市售分析纯；所述的水均为去离子水。
4.权利要求1至3任意一项所述的环保型硅酸盐金黄色钝化液的制备方法，包括以下步骤：将硅酸钠、硝酸钴、氯化镧、酒石酸、硫脲、硝酸、双氧水依次加入到去离子水中混合均匀，加水定容，调节pH至2~3.5即得。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，采用硫酸调节pH。
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