CN112725783B - 一种门窗五金电镀锌铁合金的处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了应用于门窗五金电镀锌铁合金的处理方法，提高了镀层耐蚀性的同时，避免了重金属铬元素的引入。在钝化后的封闭步骤使用苯并三氮唑酒精溶液，进一步提高了镀层性能。
Description
技术领域
本发明涉及金属表面处理领域，具体为一种门窗五金电镀锌铁合金的处理方法。
背景技术
门窗五金指运用在门窗上的金属与非金属构件，主要包括门锁、执手、撑挡、合叶、铰链、闭门器、拉手、插销、窗钩、防盗链等，由于门窗长时间置于外部严酷环境中，故门窗五金对其耐蚀性具有较高要求，需对其进行一定表面处理。镀锌是目前门窗五金中应用较为广泛的镀种，具有具有成本低，抗蚀性能好，镀层外观漂亮等优点。
碱性锌酸盐镀锌是最常见的电镀锌工艺，但碱性锌酸盐镀锌存在沉积速度慢、镀层超过15um又脆性等缺点。现阶段，电镀锌铁合金逐渐应用在门窗五金行业，其镀层的耐蚀性为纯锌镀层的1-2倍，大大提高了零件的使用寿命。相较于纯锌，锌铁合金镀层更难钝化，应用于纯锌镀层的钝化剂难以形成致密钝化膜。且现有钝化剂多为含铬钝化剂，对环境污染严重。能否研发出适用于锌铁合金镀层的无铬钝化剂，是决定此工艺能否应用于门窗五金电镀的关键因素。
发明内容
本发明提出了应用于门窗五金电镀锌铁合金的处理方法，提高了镀层耐蚀性的同时，避免了重金属铬元素的引入。在钝化后的封闭步骤使用苯并三氮唑酒精溶液，进一步提高了镀层性能。
六价铬钝化剂钝化后的镀件表面结构为填充结构，而三价铬及无铬钝化剂钝化后的镀件表面为框架结构，相比填充结构，框架结构更易使外部微粒进入，从而造成腐蚀，降低镀层耐蚀性。纳米二氧化硅直径仅为1-100纳米，可填充入镀层表面框架中，增强镀层耐蚀性。
本发明所钝化出的镀件外观颜色均匀，表面呈光亮蓝白色。经GB/T 10125-2012中性盐雾试验测定，镀件产生白锈时间超过70h，耐蚀性优异。常规钝化剂形成钝化膜颜色的浅蓝色，其颜色代码为#0D8FBF是介乎蓝色和青色之间，为人所知的一种淡色，并非安抚色，无法给人带来放松、悠然的感觉，本发明形成的钝化膜颜色的天蓝色，其颜色代码为#66CCFF，界于青色和靛色之间，类似天空晴天的颜色，代表宁静、清新、自由，是安抚色，能够使人心情感到放松，自由自在，给人一种宁静悠然的气息，在装饰性上明显优于传统钝化剂。
本发明在钝化剂中加入氟化钠，氟化钠能够促进钝化膜颜色扩散，使钝化膜颜色更加明显。
本发明在钝化后使用苯并三氮唑的酒精溶液进行封闭，苯并三氮唑能够起到缓蚀剂的作用，进一步增强钝化膜的防护性能。
发明专利一种绿色镀锌无铬天蓝色钝化剂的制备方法（CN201811419158.7）公开了一种绿色镀锌无铬天蓝色钝化剂的制备方法，但其配方中不含任何填充剂，所得到的钝化膜仍为框架结构，耐蚀性相对较差；发明专利一种环境友好型无毒蓝白色钝化剂（公开号CN201310180472.5）公开了含有硅酸盐、柠檬酸钠、钴盐的专利配方，其配方使钝化膜直接呈现雾蒙蒙的蓝白色，往往达不到装饰性的要求。而本发明中含有成膜促进剂高锰酸钾，高锰酸钾的强氧化性起到漂白的作用，会降低钝化膜颜色色度。
经传统钝化剂钝化过后的镀件往往存在颜色暗淡、色度低、表面雾化及颜色不均匀等问题，本发明提出的钝化剂在钝化过后镀层色度更高，颜色也更加均匀，同时具有较高的亮度，具有优异的装饰性能。
钝化剂配方为：钼酸钠45g/L，丙二酸10g/L，硫酸镍1.2g/L，植酸10mL/L，高锰酸钾1.8g/L，十二烷基苯磺酸钠2g/L，pH1.5，温度15℃，钝化时间30秒。配制方法为：
a.将计算量的钼酸钠倒入少量水中，搅拌使其充分溶解；
b.将计算量的丙二酸倒入少量水中，搅拌使其充分溶解；
c.将计算量的硫酸镍倒入少量水中，搅拌使其充分溶解；
d.将计算量的植酸倒入少量水中，搅拌使其充分溶解；
e.将计算量的高锰酸钾倒入少量水中，搅拌使其充分溶解；
f.将计算量的十二烷基苯磺酸钠倒入少量水中，搅拌使其充分溶解；
g.将计算量的纳米二氧化硅倒入少量水中，搅拌使其充分溶解；
h.将计算量的氟化钠倒入少量水中，搅拌使其充分溶解；
i.混合a-h溶液，搅拌均匀；
j.加入计算量的水定容，静置十分钟。
封闭剂为5%苯并三氮唑酒精溶液，封闭时间30秒。
具体实施方式
本实施例的具体实施步骤如下：
实施例1：
按以下步骤配制钝化液：
a.将23g钼酸钠倒入少量水中，搅拌使其充分溶解；
b.将5g丙二酸倒入少量水中，搅拌使其充分溶解；
c.将0.6g硫酸镍倒入少量水中，搅拌使其充分溶解；
d.将5ml植酸倒入少量水中，搅拌使其充分溶解；
e.将0.9g高锰酸钾倒入少量水中，搅拌使其充分溶解；
f.将1g十二烷基苯磺酸钠倒入少量水中，搅拌使其充分溶解；
g.将2g纳米二氧化硅倒入少量水中，搅拌使其充分溶解；
h.将1.5g氟化钠倒入少量水中，搅拌使其充分溶解；
i.混合a-h溶液，搅拌均匀；
j.加入计算量的水定容500ml，静置十分钟。
实施例2：
按以下步骤配制钝化液：
a.将24g钼酸钠倒入少量水中，搅拌使其充分溶解；
b.将4g丙二酸倒入少量水中，搅拌使其充分溶解；
c.将0.7g硫酸镍倒入少量水中，搅拌使其充分溶解；
d.将6ml植酸倒入少量水中，搅拌使其充分溶解；
e.将1g高锰酸钾倒入少量水中，搅拌使其充分溶解；
f.将1.1g十二烷基苯磺酸钠倒入少量水中，搅拌使其充分溶解；
g.将2g纳米二氧化硅倒入少量水中，搅拌使其充分溶解；
h.将2g氟化钠倒入少量水中，搅拌使其充分溶解；
i.混合a-h溶液，搅拌均匀；
j.加入计算量的水定容500ml，静置十分钟。
对比例1：
按以下步骤配制钝化液：
a.将20g三氯化铬倒入少量水中，搅拌使其充分溶解；
b.将3g硝酸钴倒入少量水中，搅拌使其充分溶解；
c.将0.7g硫酸镍倒入少量水中，搅拌使其充分溶解；
d.将2ml硝酸倒入少量水中，搅拌使其充分溶解；
e.混合a-d溶液，搅拌均匀；
f.加入计算量的水定容500ml，静置十分钟。
对比例2：
按以下步骤配制钝化液：
a.将4g三氯化铬倒入少量水中，搅拌使其充分溶解；
b.将0.6g硝酸钠倒入少量水中，搅拌使其充分溶解；
c.将0.3g硫酸锌倒入少量水中，搅拌使其充分溶解；
d.将3g羧酸类配位剂倒入少量水中，搅拌使其充分溶解；
e.混合a-d溶液，搅拌均匀；
f.加入计算量的水定容500ml，静置十分钟。
实验例1：
取四份同样基体试样，按一下步骤处理：打磨→两次水洗→电镀→两次水洗→出光；
将经上述处理后的四块样品分别浸入实施例1，实施例2，对比例，对比例2所配制的钝化液中，钝化30秒，后空停30秒，其中实施例1，实施例2，对比例1使用5%苯并三氮唑酒精溶液封闭，封闭时间30秒；对比例2使用90℃热水封闭，封闭时间30秒。
观察四份样片外观，如下表：
| 试样 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 |
| 外观 | 光亮蓝白色膜，颜色均匀 | 光亮蓝白色膜，颜色均匀 | 蓝白色膜，光亮度较差，颜色均匀 | 光亮蓝白色膜，颜色均匀，但成膜颜色较淡 |
Claims (1)
1.一种门窗五金电镀锌铁合金的处理方法，其特征在于，处理过程如下：:
（1）门窗五金件→两次水洗→电镀→两次水洗→出光；
（2）钝化剂p H1.5，温度15℃；
（3）钝化时间30秒，空停30秒；
（4）封闭剂为5%苯并三氮唑酒精溶液，封闭时间30秒；
（5）所述钝化剂的配方为：钼酸钠45g/L，丙二酸10g/L，硫酸镍1.2g/L，植酸10mL/L，高锰酸钾1.8g/L，十二烷基苯磺酸钠2g/L，纳米二氧化硅4g/L，氟化钠3g/L。
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