锌的铬酸盐钝化_王盛林

[19]中华人民共和国国家知识产权局[12]发明专利申请公开说明书[11]公开号CN 1858302A [43]公开日2006年11月8日[21]申请号200610035859.1[22]申请日2006.06.09[21]申请号200610035859.1[71]申请人广东多正化工科技有限公司地址528139广东省佛山市三水区芦苞工业开发区多正路[72]发明人李树泉 曾广亮 谢金平 [74]专利代理机构广州三环专利代理有限公司代理人詹仲国[51]Int.CI.C23C 22/07 (2006.01)C23C 22/77 (2006.01)权利要求书 1 页 说明书 4 页[54]发明名称高耐蚀性的镀锌层三价铬蓝白钝化剂及其制备方法[57]摘要本发明公开了一种高耐蚀性的镀锌层三价铬蓝白钝化剂及其制备方法，它包含有1～5g/l的Cr 3+、1～20g/l的NaNO 3，1～10g/l的丙二酸，5～20g/l的硫酸钴，1～10g/l的醋酸，1～6g/l的磷酸盐，1～5g/l的氟化氢铵，0.2～5g/l硅酸盐。

其制备方法是在连续搅拌的条件下，将氯化铬用纯水溶解后，依次加入硝酸钠、丙二酸、醋酸、磷酸盐，待这些原料完全溶解后，再加入硫酸钴，充分搅拌二小时以上，最后加入氟化氢铵和硅酸盐，即可得到透明的钝化液。

本发明具有实用，效果好等优点。

200610035859.1权 利 要 求 书第1/1页 1、一种高耐蚀性的镀锌层三价铬蓝白钝化剂，其特征在于，它包含有1～5g/l的Cr3+化合物、1～20g/l的NaNO3，1～10g/l的丙二酸，5～20g/l的硫酸钴，1～10g/l的醋酸，1～6g/l的磷酸盐，1～5g/l的氟化氢铵，0.2～5g/l硅酸盐。

2、根据权利要求1所述的高耐蚀性的镀锌层三价铬蓝白钝化剂，其特征在于，所述Cr3+化合物采用CrCl3。

3、一种制备权利要求1所述的高耐蚀性的镀锌层三价铬蓝白钝化剂方法，其特征在于，其具体步骤为，在连续搅拌的条件下，将氯化铬用纯水溶解后，依次加入硝酸钠、丙二酸、醋酸、磷酸盐，待这些原料完全溶解后，再加入硫酸钴，充分搅拌二小时以上，最后加入氟化氢铵和硅酸盐，即可得到透明的钝化液。

(10)申请公布号 CN 102747352 A (43)申请公布日 2012.10.24C N 102747352 A*CN102747352A*(21)申请号 201210226010.8(22)申请日 2012.07.03C23C 22/07(2006.01)C23C 22/73(2006.01)(71)申请人中国人民解放军国防科学技术大学地址410073 湖南省长沙市砚瓦池正街47号中国人民解放军国防科学技术大学一院重点实验室(72)发明人周新贵 张长瑞 曹英斌 刘荣军王思青 余金山 邹世钦 殷刘彦王洪磊 赵爽 罗征 杨备杨会永(74)专利代理机构湖南兆弘专利事务所 43008代理人赵洪 杨斌(54)发明名称用于热镀锌钢板的钝化剂及钝化方法(57)摘要本发明公开了一种用于热镀锌钢板的钝化剂，钝化剂包括水和以下浓度的组分：纳米SiO 230g/L ～90g/L ，水溶性丙烯酸树脂30g/L ～60g/L ，植酸和/或磷酸40g/L ～80g/L ，乙酰丙酮钛3g/L ～12g/L 、乙酰丙酮钒10g/L ～30g/L 和异丙醇50g/L ～100g/L 。

本发明钝化剂对热镀锌钢板进行钝化的方法是指在热镀锌钢板的生产线上采用喷涂、刮涂或辊涂方式使钝化剂涂覆到热镀锌钢板，其烘干板温为80℃～100℃。

本发明的钝化剂不仅配方简单、原料易得、使用方便，而且钝化效果较好、健康环保。

(51)Int.Cl.权利要求书1页 说明书4页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书 1 页 说明书 4 页1/1页1.一种用于热镀锌钢板的钝化剂，其特征在于，所述钝化剂包括水和以下浓度的组分：纳米SiO 2 30g/L ～90g/L ，水溶性丙烯酸树脂 30g/L ～60g/L ，植酸和/或磷酸 40g/L ～80g/L ， 乙酰丙酮钛 3g/L ～12g/L ，乙酰丙酮钒 10g/L ～30g/L ，和异丙醇 50g/L ～100g/L 。

钝化处理对N i-Zn-P镀层耐腐蚀性能的影响王森林·，喻伟伟(华侨大学材料科学与工程学院应用化学系，福建泉州．362021)麓要：采用扣描电镜和能谱分析表征，钝化处理后的N i-Z n-P镀层，实验表明该镀层表面生成了以氧化物为主的钝化摸．采用浸泡实验和阳极极化实验并通过对比研究了N i-Z n-P镀层在常见的氯化钠和氢氧化钠介质中的腐蚀行为，结果表明钝化处理后的镀层具有比镀态镀层更优异的耐腐蚀性能。

关键词：化学沉积；锌；镍；耐腐蚀化学镀具有在复杂几何形状表面镀覆的镀层厚度均匀，而且在镀层中加入非金属元素P可改善合金的微结构(易形成微晶等)，更重要的是元素P腐蚀时形成致密的不溶性磷酸盐膜[1．3】。

Ni，Zn．P 镀层在氯化钠等常见介质中腐蚀电位比钢铁更正，因此可作为钢铁表面阳极保护镀层【4．6】。

这些因素均使化学镀Ni．Zn．P合金镀层具有优异的耐腐蚀性能。

本研究组在化学镀Ni-Zn—P镀层的耐腐蚀性能方面进行了一些研究【7．10】。

在参考安茂忠研究组钝化处理Ni．zn镀层工艺的基础上【1l】，最近对该镀层进行钝化处理并研制了钝化液配方，发现对该镀层进行钝化处理可进一步提高该镀层的耐腐蚀性能，而且该钝化处理工艺简便易行。

1实验方法和仪器1．1镀层的制备化学沉积Ni-Zn-P合金的镀液组成和操作条件如下：NiS04·6H20 O．065 tool·L一，ZnS04·71420 0．035 tool·L～，NaH2P02·H20 0．3 mol·L4，C bHs07N a3 0．25 tool·L-1，H3803 0．5 tool·L-I；pH8．5，温度90_+O．5℃。

镀覆基体为低碳钢片，基体经打蘑抛光，除油。

酸洗，活化后再进行化学镀Ni-Zn-P 合金。

1．2饨化处理对镀层的钝化处理包括钝化和封闭处理，钝化处理的溶液和条件如下：铬酐(Cr03)409·L4冰醋酸40ml·L-1，成膜促进剂10 g·L～，硝酸银0．459·L～，时间30--60s。

镀锌层铬酸盐及三价铬盐钝化技术的几个问题
戎国灿
【期刊名称】《《电镀与精饰》》
【年(卷),期】2010(032)011
【摘要】镀锌层通常采用的低铬钝化工艺pH变化快,调整频繁,在自动线上生产易产生色差。

提出新配方高耐蚀镀锌黄(彩)钝化工艺,适用自动线和手工生产。

三价铬彩色钝化工艺其钝化膜后期易变色及Cr(Ⅵ)超标。

钝化液中Zn2+处理困难,需要研究探索加以发展。

【总页数】3页(P31-33)
【作者】戎国灿
【作者单位】武汉市武昌区梅苑小区10-2号湖北武汉430069
【正文语种】中文
【中图分类】TQ153.15
【相关文献】
1.综述钝化液成分对镀锌层三价铬钝化的影响 [J], 石一卉;黎德育;李宁
2.镀锌层三价铬钝化工艺与钝化膜性能的研究 [J], 代文彪;
3.稀土在金属表面处理工艺中的应用技术(5)——稀土对氯化钾镀锌层及三价铬钝化膜耐蚀性的影响 [J], 杨胜奇
4.镀锌层三价铬银白色钝化工艺现状及无铬钝化发展趋势 [J], 陈高伟;范云鹰;杨晓科;施绍队;刘瑶
5.用于锌及锌合金的新一代高性能三价铬酸盐钝化技术 [J], 彭补之
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镀锌钢板硅酸盐钝化技术的研究进展【摘要】本文主要研究的是硅酸盐无铬钝化技术，主要是以镀锌钢板为研究对象，研究硅酸盐无铬钝化的各种工艺，以及各种因素对硅酸盐钝化的影响。

研究表明，镀锌钢板硅酸盐钝化技术的前景好。

【关键词】镀锌钢板；无铬钝化；硅酸盐钝化0.引言硅酸盐钝化的进展中，选择一种或多种有机物硅帮助无机硅酸盐提高钝化膜的各种性能将是今后研究的重要方向。

根据研究所得：铬酸盐钝化所使用的费用低、制作工艺比较容易。

硅酸盐钝化是一种无毒、无污染的钝化技术，虽然工艺还不算特别成熟、成膜效率不高[1]。

但是在我们的努力下解决这一问题是必然的。

1.硅酸盐钝化工艺及流程1.1硅酸盐钝化工艺李广超采用盐雾试验测试镀锌层钝化膜的耐蚀性，研究了镀锌层硅酸盐钝化的工艺条件，最佳工艺在pH3.0、温度30℃、钝化时间90s的钝化工艺条件下，硅酸盐钝化液组成为硅酸钠40g/L、98%硫酸4ml/L、30%过氧化氢40ml/L、硫脲7g/L、67%硝酸2ml/L、85%磷酸2ml/L时。

1.2镀锌钢板硅酸盐钝化的特点通过李广超的试验表明：镀锌层能够有效的提高钢板的耐腐蚀性能，是其更加的刚腐蚀。

现如今，铬酸盐钝化已经得到广泛的应用，无论从膜层强度还是工艺方面还有其他方面都已经取得了一定的研究成果，具有一定的优点。

但是，铬酸盐中六价铬具有剧毒容易导致疾病[2]，因此，铬酸盐钝化技术已经面临巨大的挑战。

硅酸盐处理成本低廉、稳定性好、使用简单、无毒等优点。

硅酸盐钝化液中主要含硫酸、过氧化氢和可溶性硅酸盐，[3]。

通常情况下，为了增强膜的各种性能，所以添加有机促成剂，还有可能对钝化膜进行后处理[4]。

2.镀锌钢板无铬腐蚀钝化机理[9]2.1硅酸盐钝化机理硅酸盐具有钝化成本低、钝化膜耐腐蚀性好、钝化液稳定性好、使用方便、无毒、无污染等优点。

（1）镀锌阳极区发生反应：Zn—Zn2++2e一。

（2）腐蚀电池微阴极区：2H++2e-—H2或（O2+2H20+4e—40Kr。

锌镀层的钝化处理发布时间：2019-09-12一、六价铬钝化处理锌的化学性质活泼，在大气中容易氧化变暗，最后产生“白锈”腐蚀。

镀锌后经过铬酸盐处理，以便在锌上覆盖一层化学转化膜，使活泼的金属处于钝态，这就叫锌层铬酸盐钝化处理。

这层厚度只有0．5μm以下的铬酸盐薄膜，能使锌的耐蚀性能提高6倍～8倍，并赋予锌以美丽的装饰外观和抗污能力。

目前钝化主要有六价铬钝化与三价铬钝化。

铬酸盐钝化不仅作为防护层，而且在一些低档产品上经白钝化，或者白钝化经有机料着色，可作为防护-装饰用途。

铬酸盐钝化液由铬酸、活化剂和无机酸组成，锌与钝化液发生作用，导致锌溶解、六价铬还原成三价铬，并在反应中消耗氢离子，当锌和溶液界面上的pH值上升到3以上时，产生一系列的成膜反应，凝胶状钝化膜就在锌界面上形成。

关于钝化膜形成的机理和膜层的化学组成仍有争论。

一般认为锌层钝化膜是由碱式铬酸铬、碱式铬酸锌和水合三氧化铬等组成的水合物。

经分析膜中三价铬含量占28．2％，六价铬占8．68％，水分占19．3％。

其中三价铬是钝化膜的骨架，六价铬靠吸附、夹杂和化学键力填充于三价铬的骨架之中，故六价铬的含量直接影响钝化膜的耐蚀性。

当钝化膜受到磕、划、碰伤时，在潮湿空气中六价铬可溶于水膜内，在破损处成膜给予自动修复，这是铬酸盐膜的重要优点之一。

长期以来人们认为钝化膜的彩虹色是由于化学组成决定的。

三价铬呈淡绿色和绿色；六价铬呈橙红至红色；不同价态和不同量的铬相混合就出现了五颜六色。

这就是化学成色学说。

但是它不能解释从不同角度看颜色各异；不同钝化手法可得到有层次的色阶；随钝化膜厚度增加颜色的变化规律同所见光光波所显示的颜色相同；以及干燥过程色彩变化等现象。

如是我国研究者提出了物理成色即光波干涉成色的学说。

根据光波干涉原理，入射光到达钝化膜表面一部分被反射，一部分透过钝化膜由锌层表面再反射出来，于是从外表面和从内表面反射出来的光产生光程差。

当光层差等于某颜色的光波之半或它的奇数倍时，就会发生光波干涉而抵消一部分，我们肉眼所见只是该色的辅色。