專利名稱：鍍鋅墨綠色鈍化液及其制備方法
技術領域：
本發明屬于電鍍技術領域，具體地說，是一種鍍鋅墨綠色鈍化液及其制備方法。
背景技術：
由于鋼鐵基體容易生銹，工業上通常通過電鍍鋅來加以保護，也就是以鋅的犧牲 來保護鋼鐵基體。但鋅是一種化學性質很活潑的金屬，工件鍍鋅后如不進行后處理，鍍層很 快就會變暗，并相繼出現白色腐蝕物。為了避免這種現象的發生，往往是采用鈍化液來對工 件的鍍鋅層進行鈍化處理，使鍍鋅層表面形成一層鈍化膜，以提高其耐腐蝕性。鈍化膜形成 后，不但可以大大提高鍍鋅層的耐腐蝕性，而且鍍鋅層的外觀也變得豐富多彩。根據鈍化液 的不同，鍍鋅層的外觀可以呈現彩虹色，也可呈現白色、藍白色、軍綠色、黑色、金黃色等。目 前尚未見到有鍍鋅墨綠色鈍化液及其制備方法的報道。
發明內容
本發明的目的是提供一種鍍鋅墨綠色鈍化液及其制備方法。為實現上述目的，本發明鍍鋅墨綠色鈍化液技術方案的特征是每升溶液的組分 為鉻酐20-25(g/L)
磷酸,/(d =1.7)10-11(ml/
硝酸,/(d =1.4)2-2. 5 (ml/
硫酸,/(d =1. 84)2-2. 5 (ml/冰醋酸4_5(ml/L)；硝酸銀0. 007-0. 008 (g/L)；余量為去離子水。冰醋酸的量應根據溶液的pH值進行調整，使溶液的pH值不高于1.5。本發明鍍鋅墨綠色鈍化液制備方法的特征是采取以下步驟a、在鈍化槽內預先注入適量去離子水，然后按上述組分的量依次加入鉻酐、磷酸、 硝酸、硫酸、冰醋酸和硝酸銀；b、向鈍化槽中補加去離子水至預定液面，攪拌均勻。本發明a步驟中應先加入鉻酐后充分攪拌，使其充分溶解后再加入其他組分。所 加入的硝酸銀應先用去離子水使其溶解后再加入到鈍化槽中。按配制1升溶液的量計，a步 驟中在鈍化槽內預先注入的去離子水的量為400-600ml。b步驟完成后用pH試紙測定溶液 的PH值，并用冰醋酸調整使溶液的pH值不高于1. 5。使用本發明鍍鋅墨綠色鈍化液對鍍鋅工件進行鈍化時，形成的鍍鋅墨綠色鈍化膜 是由兩價鋅、三價鉻、六價鉻的堿式鉻酸鹽水合物膠體組成，并在膜的框架結構中還含有黑 色粒子及磷酸鹽，以保持膜的墨綠色外觀。所形成的鈍化膜中的兩價鋅離子來源于電鍍鋅層。當鋅層進入鈍化液時，在金屬與鈍化液的界面層內，由于酸的存在及鉻酐的氧化作用，使金屬鋅溶解。在此界面層膜內， PH值迅速提高，同時發生六價鉻還原為三價鉻，三價鉻在堿性膜中形成膜的膠體骨架，此時 溶液的酸度不可太高，否則此膠體膜將被氫離子所溶解，故必須嚴格控制pH值在1 1. 5 的范圍內，在膜層中形成PH梯度，使溶液一側膜的溶解和鋅表面一側膜的形成達成平衡， 此時黑色金屬粒子同時擴散到鈍化膜中。本發明具有以下有益效果1、使用本發明鈍化液對鍍鋅工件進行鈍化，所形成的鈍化膜的效果好。鍍鋅工件 使用本發明鈍化液鈍化后，形成的鈍化膜外觀典雅、油亮，光度柔和，綠色調中帶有黑色，猶 如涂漆層，與軍綠色鈍化膜和黑色鈍化膜截然不同，且鈍化膜的附著力好，表面有很強的憎 水性，耐腐蝕性和附著力好。按照GB9791-2003規定的實驗方法進行附著力試驗，使用本 發明鈍化液所形成的鈍化膜，能經受用無粒軟橡皮擦手工往復擦拭90次不露底。按GB/ T6458-86規定的試驗方法進行耐腐蝕性試驗，使用本發明鈍化液所形成的鈍化膜，經中性 鹽霧試驗，400小時不出現白色腐蝕物。2、本發明鈍化液具有較好的社會效益。目前的電鍍工藝中，酸性氯化鉀鍍鋅工藝 是為數不多的綠色環保工藝之一，而本發明鈍化液特別適合與該鍍鋅工藝配伍使用。試驗 表明，本發明鈍化液對采用酸性氯化鉀鍍鋅工藝的工件進行鈍化時，可以顯示出其獨特的 優勢，其形成的鈍化膜不但耐腐蝕性強，且色彩鮮艷，光澤度好。3、本發明墨綠色鈍化液的制備工藝簡單，原料易得，設計合理，便于實施。
圖1是墨綠色鈍化試樣的XRD譜圖。
具體實施例方式實施例1、本實施例每升鈍化液的組分為鉻酐20(g/L)；磷酸/(d=1.7)硝酸/(d=1.4)硫酸/(d=1.84)
ll(ml/L)； 2. 5 (ml/L)； 2. 5 (ml/L)； 4-5(ml/L)； 0. 008(g/L)；冰醋酸硝酸銀余量為去離子水。本實施例按照制備2000L鈍化液的量計，其制備方法如下a、在容積為3m3的鈍化槽內預先注入1000L去離子水，然后按上述組分的比例加 入所需量的鉻酐，充分攪拌使其溶解，然后依次加入所需量的磷酸、硝酸、硫酸、冰醋酸和硝 酸銀，其中硝酸銀應預先放入燒杯中用去離子水溶解后再加入到鈍化槽中；b、向鈍化槽中補加去離子水，使液體的體積達到2000L，攪拌均勻；C、用pH試紙測定溶液的pH值，若高于1. 5，則用冰醋酸調整至不高于1. 5。用本實施例制得的鍍鋅墨綠色鈍化液對鍍鋅工件進行鈍化，經測試得知其附著力 和耐腐蝕性能均大大高于國標要求。采用英國牛津公司的INCAx-sight能譜儀(EDS)對墨
4綠色鈍化膜的表面進行分析，測得墨綠色鈍化膜表面元素分布情況見下表
元素0PSCrZnFeWt %35. 734. 422. 24.8. 3548. 061. 21at%66. 4140252. 074. 7821. 860. 64 采用日本理學電機株式會社生產的型號為D/max-rB的X射線衍射儀，在測試條件 為銅靶(Cu-Κα )、管壓40kV、管流100mA、掃射速度6° /min、掃描范圍30° 90°的條件 下，分析鈍化層的相組成，得到墨綠色鈍化試樣的XRD譜圖如圖1所示。圖中用不同符號標 注出所含的物質，XRD分析結果表明，除了 Zn晶體(鍍鋅層)以外，還出現了其它物質，它 們分別是 CrPO4、Cr (OH) 3、CrOOH, Cr2O3、Zn (OH) 2、2Zn0 · CrO3 · H2O 和 Zn3 (PO4) 2 · 4H20。實施例2、本實施例每升鈍化液的組分為
鉻酐25(g/L)；
磷酸/(d= 1.7)10(ml/L)
硝酸/(d = 1.4)2(ml/L)；
硫酸/(d = 1. 84)2(ml/L)；
冰醋I酸4-5 (ml/L)；
硝酸ι銀0. 007(g/L)
余量為去離子水。
本實施例的其他技術特征同實施例1。
實施例3、本實施例每升鈍化液的組分為
鉻酐23(g/L)；
磷酸/(d= 1.7)10(ml/L)
硝酸/(d = 1.4)2. 2 (ml/L)
硫酸/(d = 1. 84)2. 3 (ml/L)
冰醋I酸4-5 (ml/L)；
硝酸ι銀0. 008(g/L)
余量為去離子水。
本實施例的其他技術特征同實施例1。
權利要求
一種鍍鋅墨綠色鈍化液，其特征是每升溶液的組分為鉻酐 20 25(g/L)；磷酸/(d＝1.7) 10 11(ml/L)；硝酸/(d＝1.4) 2 2.5(ml/L)；硫酸/(d＝1.84)2 2.5(ml/L)；冰醋酸4 5(ml/L)；硝酸銀0.007 0.008(g/L)；余量為去離子水。
2.如權利要求1所述的鍍鋅墨綠色鈍化液，其特征是冰醋酸的量根據溶液的PH值進行 調整，使溶液的PH值不高于1.5。
3.一種鍍鋅墨綠色鈍化液的制備方法，其特征是采取以下步驟a、在鈍化槽內預先注入適量去離子水，然后依次加入一定量的鉻酐、磷酸、硝酸、硫酸、 冰醋酸和硝酸銀；b、向鈍化槽中補加去離子水至預定液面，攪拌均勻。
4.如權利要求3所述的鍍鋅墨綠色鈍化液的制備方法，其特征是a步驟中加入鉻酐后 充分攪拌，使其充分溶解后再加入其他組分。
5.如權利要求3或4所述的鍍鋅墨綠色鈍化液的制備方法，其特征是a步驟中所加入 的硝酸銀應先用去離子水使其溶解后再加入到鈍化槽中。
6.如權利要求3所述的鍍鋅墨綠色鈍化液的制備方法，其特征是b步驟完成后用pH試 紙測定溶液的PH值，并用冰醋酸調整使溶液的pH值不高于1. 5。
7.如權利要求3所述的鍍鋅墨綠色鈍化液的制備方法，其特征是按配制1升溶液的量 計，a步驟中在鈍化槽內預先注入的去離子水的量為400-600ml。
8.如權利要求3所述的鍍鋅墨綠色鈍化液的制備方法，其特征是按配制1升溶液的量 計，a步驟中加入的各組分的量為鉻酐磷酸/(d= 1.7) 硝酸/(d= 1.4) 硫酸/(d =1.84) 冰醋酸 硝酸銀余量為去離子水。20-25 (g/L)； 10-11 (ml/L) 2-2. 5 (ml/L) 2-2. 5 (ml/L) 4-5(ml/L)； 0. 007-0. 008(g/L)
全文摘要
本發明公開了一種鍍鋅墨綠色鈍化液的組分及其制備方法。其組分的主要成分是鉻酐、磷酸、硝酸、硫酸、冰醋酸和硝酸銀，其制備方法是在鈍化槽內預先注入適量去離子水，依次加入一定量的鉻酐、磷酸、硝酸、硫酸、冰醋酸和硝酸銀，然后向鈍化槽中補加去離子水至預定液面，攪拌均勻。本發明對鍍鋅工件形成的鈍化膜外觀典雅、油亮，光度柔和，綠色調中帶有黑色，猶如涂漆層，與軍綠色鈍化膜和黑色鈍化膜截然不同，且鈍化膜的附著力好，表面有很強的憎水性，耐腐蝕性好。
文檔編號C23C22/33GK101899658SQ20091001547
公開日2010年12月1日 申請日期2009年5月27日 優先權日2009年5月27日
發明者曹玉寶, 王宏 申請人:濰坊學院