WO2017219372A1

WO2017219372A1 - 锌锰系磷化剂、金属件及其表面磷化处理方法

Info

Publication number: WO2017219372A1
Application number: PCT/CN2016/087144
Authority: WO
Inventors: 王饶玲
Original assignee: 深圳市恒兆智科技有限公司
Priority date: 2016-06-24
Filing date: 2016-06-24
Publication date: 2017-12-28

Abstract

一种锌锰系磷化剂、金属件及其表面磷化处理方法。锌锰系磷化剂用于在金属件表面形成皮膜，以1000重量份计，其包括如下重量份数的成分：55-100份磷酸，65-100份硝酸钠，110-200份的硝酸锌，3-5份酒石酸，368-500份锰盐，6-12份硝酸镍和余量水。上述锌锰系磷化剂形成的膜层结晶致密，具有良好的耐蚀性、是一种先进的中温型锌锰镍多元磷化剂，可作为喷油、喷粉、电泳涂装的良好基底，能显著提高涂膜的附着力、耐蚀性和装饰性。

Description

锌锰系磷化剂、金属件及其表面磷化处理方法技术领域

[0001] 本发明涉及金属表面处理技术领域，具体涉及一种锌锰系磷化剂、金属件及其表面磷化处理方法。

背景技术

[0002] 为提高产品表面性能或者外观，通常对工件表面处理技术。例如，铝、铁及其合金的表面处理工艺深入各行各业中。而且，大多数工作在进行表面处理前还需要经过预处理，例如，进行清洗，除污除油，某些用途的金属件还需要进行磷化处理。

[0003] 磷化处理一般采用磷化剂对金属件进行预处理，以在金属件表面形成磷化层，以便进行后续的表面处理，增加后续膜的结合力和防腐力。例如，对金属件进行涂装、抽管、抽丝、冷锻处理之前，需要在金属件表面形成皮膜，以对工件增加防腐性和增加后续涂装的附着力。然而，现有的金属件表面皮膜在耐腐蚀性方面表现不足，工序间存放吋间长了容易返锈。

技术问题

[0004] 有鉴于此，提供一种膜层结晶致密、具有良好的耐蚀性、附着力良好的锌锰系磷化剂，以及金属件表面磷化处理方法和经过磷化处理后制得的金属件。

问题的解决方案

技术解决方案

[0005] 一种锌锰系磷化剂，用于在金属件表面形成皮膜，以 1000重量份计，包括如下重量份数的成分： 55-100份磷酸， 65-100份硝酸钠， 110-200份的硝酸锌， 3-5份酒石酸， 368-500份锰盐， 6- 12份硝酸镍和余量水。

[0006] 一种金属件表面磷化处理方法，其包括下列步骤：配制如上所述的锌锰系磷化齐 1J ; 将锌锰系磷化剂溶于水中配制成磷化溶液，所述磷化溶液中锌锰系磷化剂的质量浓度为 5-10%，将金属件浸入磷化溶液中，控制磷化溶液的总酸度为 20-4 Opt, 经过预定吋间处理后，水洗金属件，干燥。 [0007] 以及，一种金属件，其表面具有通过如上所述的金属件表面磷化处理方法形成的皮膜。

发明的有益效果

有益效果

[0008] 上述锌锰系磷化剂是一种先进的中温型锌锰镍多元磷化剂，形成的膜层结晶致密，具有良好的耐蚀性、和对涂层有极好附着力。而且，形成的磷化皮膜厚度适中、孔隙少，磷化晶粒呈密集颗状。该锌锰系磷化剂可广泛应用于涂装前处理和工序间存放。

本发明的实施方式

[0009] 以下将结合具体实施例对本发明进行详细说明。

[0010] 本发明实施例提供一种锌锰系磷化剂，用于在金属件表面形成皮膜，以 1000重量份计，包括如下重量份数的成分： 55- 100份磷酸， 65- 100份硝酸钠， 110-200 份的硝酸锌， 3-5份酒石酸， 368-500份锰盐， 6-12份硝酸镍和余量水。

[0011] 具体地，所述磷酸的重量份数优选为 60-80份。所述硝酸钠的重量份数优选为 7 0-90份。所述硝酸锌的重量份数为 150-180份。所述酒石酸的重量份数优选为 3-4 份。所述硝酸镍的重量份数为 8-10份。所述锰盐优选为酸式磷酸锰，重量份数为 400-450份。所述锌锰系磷化剂的总酸度优选为 25-35pt，使用吋，所述锌锰系磷化剂的质量浓度为 5-10%，优选为 6-9%。

[0012] 在上述锌锰系磷化剂中，通过控制各成分配比平衡，以达到较佳成膜效果。例如，当硝酸钠含量低，成膜则过慢过薄，甚至不能成膜，反之则反应过快导致成膜过快，刚成的膜又会被溶解，膜不够牢固，所以本实施例优选硝酸钠的重量份数为 70-90份。其中，磷酸提供主要酸度、稳定槽液 PH值并且为主要成膜成分。锰盐、硝酸锌为主要成膜成分。酒石酸，硝酸镍可以增加磷化膜的耐蚀性

[0013] 本实施例中，锰系磷化膜厚度大、孔隙少，磷化晶粒呈密集颗状，可广泛应用于涂装前处理和工序间存放。锌锰系磷化剂是由锰盐，锌盐，硝酸盐和多种添加剂复配而成。将金属工件浸入由该磷化液配成的弱酸性处理液中，金属与酸及盐相互作用，在工件表面生成一层不溶于水的保护性黑色膜层。该膜层结晶致密，具有良好的耐蚀性和的附着力。

[0014] 本发明实施例还提供一种金属件表面磷化处理方法，其包括下列步骤：配制如上所述的锌锰系磷化剂；将锌锰系磷化剂溶于水中配制成磷化溶液，所述磷化溶液中锌锰系磷化剂的质量浓度为 5-10%，将金属件浸入磷化溶液中，控制磷化溶液的总酸度为 20-40pt，经过预定吋间处理后，水洗金属件，干燥。

[0015] 在金属件浸入磷化溶液吋，控制磷化溶液的总酸度优选为 25-35pt。表面磷化处理吋，锌锰系磷化剂温度控制在 60-80°C。金属件浸入磷化溶液的吋间优选为 6-9 分钟。在金属件浸入磷化溶液前，先对金属工件进行除油、酸洗处理。总酸度计量方式为：用移液管吸取 10mL锌锰系磷化剂试液于 250mL锥形烧瓶中，力滴酚酞指示液。用 O.lmol/L的氢氧化钠标准液滴定至溶液呈粉红色，即为终点，所消耗氢氧化钠标准液毫升数即为该槽液的总酸度。

[0016] 本发明实施例还提供一种金属件，其通过如上所述的金属件表面磷化处理方法进行处理，在金属件表面形成皮膜。形成皮膜的厚度为 3-10微米。皮膜可对金属件进行保护，且色泽光亮，具有良好的耐蚀性和附着力。

[0017] 以下通过具体实例说明本发明实施例的锌锰系磷化剂及其处理方法等方面。

[0018] 实施例 1

[0019] 按照下列重量份数混合各成分（总量为 1000重量份）： 55份磷酸， 65份硝酸钠

， 110份的硝酸锌， 3份酒石酸， 368份锰盐， 6份硝酸镍和余量水，搅拌，混合均匀，配制成磷化剂。

[0020] 磷化处理方法：按照上述方法配制好锌锰系磷化剂；金属件以铁件为例，将铁件除油，水洗，再酸洗并水洗后，浸入磷化溶液中，所述磷化溶液中锌锰系磷化剂的质量浓度为 10%，金属件以铁件为例，将铁件浸入磷化溶液中，控制磷化溶液的总酸度为 25-35pt，在 75度温度下，经过 8分钟处理后，水洗金属件，干燥。在处理过程中，可及吋添加磷化剂，以保证工作液的效果。

[0021] 经过上述磷化溶液处理后，观察工件表面，发现工件表面有一层黑色膜层，颜色均匀，皮膜细致，用指甲能画出明显的印迹，磷化膜层厚度约为 3-10μηι (微米），适用于涂装前处理和工序间存放。 [0022] 实施例 2

[0023] 按照下列重量份数混合各成分（总量为 1000重量份）： 80份磷酸， 80份硝酸钠

， 120份的硝酸锌， 4份酒石酸， 400份锰盐， 8份硝酸镍和余量水，搅拌，混合均匀，配制成磷化剂，搅拌，混合均匀，配制成磷化剂。

[0024] 磷化处理方法：按照上述方法配制好锌锰系磷化剂；将锌锰系磷化剂溶于水中配制成磷化溶液，所述磷化溶液中锌锰系磷化剂的质量浓度为 8%，金属件以铁件为例，将铁件除油，水洗，再酸洗并水洗后，浸入磷化溶液中，控制磷化溶液的总酸度为 25-35pt，在 75度温度下，经过 8分钟处理后，水洗金属件，干燥。在处理过程中，可及吋添加磷化剂，以保证工作液的效果。

[0025] 经过上述磷化溶液处理后，观察工件表面，发现工件表面有一层黑色膜层，颜色均匀，皮膜细致，用指甲能画出明显的印迹，磷化膜层厚度约为 3-10μηι (微米），适用于涂装前处理和工序间存放。

[0026] 实施例 3

[0027] 按照下列重量份数混合各成分（总量为 1000重量份）： 90份磷酸， 90份硝酸钠

， 140份的硝酸锌， 5份酒石酸， 450份锰盐， 10份硝酸镍和余量水，搅拌，混合均匀，配制成磷化剂，搅拌，混合均匀，配制成磷化剂。

[0028] 磷化处理方法：按照上述方法配制好锌锰系磷化剂；将锌锰系磷化剂溶于水中配制成磷化溶液，所述磷化溶液中锌锰系磷化剂的质量浓度为 6%，金属件以铁件为例，将铁件除油，水洗，再酸洗并水洗后，浸入磷化溶液中，控制磷化溶液的总酸度为 25-35pt，在 75度温度下，经过 8分钟处理后，水洗金属件，干燥。在处理过程中，可及吋添加磷化剂，以保证工作液的效果。

[0029] 经过上述磷化溶液处理后，观察工件表面，发现工件表面有一层黑色膜层，颜色均匀，皮膜细致，用指甲能画出明显的印迹，磷化膜层厚度约为 3-10μηι (微米），适用于涂装前处理和工序间存放。

[0030] 实施例 4

[0031] 按照下列重量份数混合各成分（总量为 1000重量份）： 100份磷酸， 100份硝酸钠， 180份的硝酸锌， 5份酒石酸， 500份锰盐， 12份硝酸镍和余量水，搅拌，混合均匀，配制成磷化剂，搅拌，混合均匀，配制成磷化剂。 [0032] 磷化处理方法：按照上述方法配制好锌锰系磷化剂；将锌锰系磷化剂溶于水中配制成磷化溶液，所述磷化溶液中锌锰系磷化剂的质量浓度为 5%，金属件以铁件为例，将铁件除油，水洗，再酸洗并水洗后，浸入磷化溶液中，控制磷化溶液的总酸度为 25-35pt，在 75度温度下，经过 8分钟处理后，水洗金属件，干燥。在处理过程中，可及吋添加磷化剂，以保证工作液的效果。

[0033] 经过上述磷化溶液处理后，观察工件表面，发现工件表面有一层黑色膜层，颜色均匀，皮膜细致，用指甲能画出明显的印迹，磷化膜层厚度约为 3-10μηι (微米），适用于涂装前处理和工序间存放。

[0034] 需要说明的是，本发明并不局限于上述实施方式，根据本发明的创造精神，本领域技术人员还可以做出其他变化，这些依据本发明的创造精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。

Claims

权利要求书

[权利要求 1] 一种锌锰系磷化剂，用于在金属件表面形成皮膜，其特征在于，以 10

00重量份计，包括如下重量份数的成分： 55- 100份磷酸， 65- 100份硝酸钠， 110-200份的硝酸锌， 3-5份酒石酸， 368-500份锰盐， 6- 12份硝酸镍和余量水。

[权利要求 2] 如权利要求 1所述的锌锰系磷化剂，其特征在于，所述磷酸的重量份数为 60-80份。

[权利要求 3] 如权利要求 1所述的锌锰系磷化剂，其特征在于，所述硝酸钠的重量份数为 70-90份，所述硝酸镍的重』：份数为 8-10份。

[权利要求 4] 如权利要求 1所述的锌锰系磷化剂，其特征在于，所述硝酸锌的重量份数为 150- 180份。

[权利要求 5] 如权利要求 1所述的锌锰系磷化剂，其特征在于，所述酒石酸的重量份数为 3-4份。

[权利要求 6] 如权利要求 1所述的锌锰系磷化剂，其特征在于，所述锰盐为酸式磷酸锰，重量份数为 400-450份。

[权利要求 7] 如权利要求 1所述的锌锰系磷化剂，其特征在于，所述磷化剂使用吋的质量浓度为 5- 10%，所述磷化剂的总酸度为 20-40pt。

[权利要求 8] 一种金属件表面磷化处理方法，其包括下列步骤：配制如权利要求 1- 6任一项所述的锌锰系磷化剂；将锌锰系磷化剂溶于水中配制成磷化溶液，所述磷化溶液中锌锰系磷化剂的质量浓度为 5-10%，将金属件浸入磷化溶液中，控制磷化溶液的总酸度为 20-40pt，经过预定吋间处理后，水洗金属件，干燥。

[权利要求 9] 如权利要求 8所述的金属件表面磷化处理方法，其特征在于，在金属件浸入磷化溶液前，先对金属工件进行除油、酸洗处理，所述磷化溶液中锌锰系磷化剂的质量浓度为 6-9%，所述磷化吋的温度为 70-80°C ，所述预定吋间为 5-12分钟。

[权利要求 10] 一种金属件，其特征在于，所述金属件表面通过如权利要求 8所述的金属件表面磷化处理方法形成有皮膜。