无铬钝化在铝材的应用

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201710588303.3(22)申请日 2017.07.19(71)申请人 合肥普庆新材料科技有限公司地址 230000 安徽省合肥市经开区桃花工业园繁华西路工投立恒工业广场B-6C 栋(72)发明人 何宗文　侯伟　何宗俊　(74)专利代理机构 厦门智慧呈睿知识产权代理事务所(普通合伙) 35222代理人 郭福利(51)Int.Cl.C23C 22/05(2006.01)(54)发明名称一种用于压铸铝的无铬钝化剂及其制备、应用(57)摘要本发明成功研制了一种用于压铸铝的无铬钝化剂及其制备、应用。

主要是以水性聚氨酯树脂为主成膜物质，复配脲丙基硅烷与氨基硅烷提高附着力，并以有机溶剂、有机硅类渗透剂和消泡剂改善成膜均匀性，制备出稳定均匀的无铬钝化剂，用于压铸铝的表面防腐，盐雾可达72h。

权利要求书2页 说明书4页CN 107587125 A 2018.01.16C N 107587125A1.一种用于压铸铝的无铬钝化剂，其特征在于由如下重量份的原料组成：所述的水性聚氨酯树脂的有效固体含量为40％；所述的高效润湿剂为有机氟/聚醚共改性有机硅氧烷；所述的硅烷为脲丙基硅烷与氨基硅烷复配混合物，重量份比为5:5～9:1，水解后的总浓度为10％。

2.如权利要求1所述的用于压铸铝的无铬钝化剂，其特征在于所述的硅烷为脲丙基硅烷与氨基硅烷复配混合物，所述的脲丙基硅烷选自脲丙基三甲氧基硅烷，脲丙基三乙氧基硅烷中的一种；所述的氨基硅烷为3-氨基丙基三乙氧基硅烷，N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷，3-(2-氨乙基)-氨丙基三甲氧基硅烷和3-氨基丙基三甲氧基硅烷中的一种。

3.如权利要求1所述的用于压铸铝的无铬钝化剂，其特征在于所述的高效润湿剂为有机氟改性聚有机硅氧烷，其结构式为：RO(EO)x(CH2)3Me2SiO(MeBSiO)(Me2SiO)a SiMe2(EO)x(CH2)3OR其中，Me为甲基，x为1-10的整数，a为1-20的整数，EO为环氧乙烷，R为—C4F9，B为—(CH2)3O(EO)p(PO)qH，PO为环氧丙烷，p为0～150的整数，优选5-20的整数；q为0～150的整数，优选0-10的整数。

铝板表面钝化工艺引言：铝板是一种常见的金属材料，具有轻质、耐腐蚀等特点，因此在各个领域得到广泛应用。

然而，铝板表面容易被氧化，影响其外观和性能。

为了解决这一问题，人们发展出了铝板表面钝化工艺，以提高铝板的耐腐蚀性能和装饰性。

本文将介绍铝板表面钝化的原理、工艺流程和应用领域。

一、铝板表面钝化的原理铝板表面钝化是通过在铝板表面形成一层氧化膜来防止铝的进一步氧化。

氧化膜可以增加铝板的耐腐蚀性能，并且可以根据需要形成不同颜色的表面，提高铝板的装饰性。

铝板表面钝化的原理是通过将铝板浸泡在含有钝化剂的溶液中，使钝化剂与铝表面发生反应，生成氧化膜。

二、铝板表面钝化的工艺流程1. 表面处理：首先，需要对铝板表面进行清洗，去除杂质和油污，以保证钝化剂能够与铝表面充分接触。

2. 钝化液配制：根据需要，选择适当的钝化剂和配方，将其与水按照一定比例混合制成钝化液。

3. 浸泡处理：将清洗后的铝板浸泡在钝化液中，时间根据需要可调整，在一定范围内增加钝化膜的厚度。

4. 洗净处理：将钝化后的铝板用清水冲洗，去除残留的钝化剂和杂质。

5. 干燥处理：将洗净的铝板晾干或通过烘干设备进行干燥，以保证表面干燥。

三、铝板表面钝化的应用领域1. 建筑领域：铝板表面钝化后可以增强其耐候性和耐腐蚀性，常用于建筑外墙、天花板、屋顶等装饰和保护材料。

2. 汽车制造：铝板表面钝化可以提高汽车零件的耐腐蚀性能，使其更加耐久和美观。

3. 电子领域：铝板广泛应用于电子产品的外壳和散热器上，表面钝化可以增加其导热性能和耐腐蚀性。

4. 包装领域：铝板表面钝化后具有较好的耐腐蚀性，可以用于食品、药品等包装材料，确保产品的质量和安全。

5. 航空航天：铝板表面钝化可以提高飞机、卫星等航空航天设备的耐腐蚀性能，保证其在恶劣环境下的使用安全。

结论：铝板表面钝化工艺通过在铝板表面形成氧化膜，可以提高铝板的耐腐蚀性能和装饰性。

该工艺具有简单、经济、环保等优点，被广泛应用于建筑、汽车、电子、包装、航空航天等领域。

广州汉科谈三价铬钝化剂和无铬钝化
剂的区别
三价铬钝化剂和无铬钝化剂从字面上可以看到最明显的区别，就是一个有铬，一个没有铬，但是这是不能说清楚其中的真正区别。

下面我来详细的讲解下。

据我了解到，因为六价铬的毒性太大，在操作过程和药水保存运输生产过程对人体和环境影响非常大，所以国家要求对六价铬钝化剂进行改良或者替代，但是因为铬系钝化剂在生产工艺中已经应用发展的相当成熟，它的盐雾时间，耐腐蚀能力，是非常稳定的，所以一时半会儿也很难开发出别的系列的无污染的产品，于是研究人员就在六价铬的基础上开发了三价铬钝化剂，三价铬钝化剂，不仅毒性比六价铬小，而且它的盐雾时间，耐腐蚀能力和六价铬一样稳定和牢靠，不仅对一般的比较纯的金属材料钝化效果好，而且对致密性相对较差的压铸件的钝化效果也是非常好。

所以三价铬钝化剂到现在在一些环保不是很严的地区还是继续在用。

关于无铬钝化剂，无铬钝化剂是在环保进一步要求的前提下产生的，目前的无铬钝化剂有锆系，钛系，
稀有金属系，锰系，每个系列都各有千秋，但是主要还是要看客户对钝化皮膜的要求，比如客户需要金黄色皮膜，那么锰系的就是首选，这时候就需要用广州汉科润滑材料有限公司的黄色皮膜无铬钝化剂kcd61，但是如果想要无色皮膜的话就要用无色皮膜无铬钝化剂kcd30.不管是哪个系列，从开发到投入市场应用的总体时间都很短，所以他的稳定性，耐腐蚀性能，盐雾时间是各有差别的，虽然无铬钝化剂相对比较环保，但是因为它在针对致密性能比较差压铸件的盐雾试验还达不到要求，所以目前无铬钝化剂还不能在压铸件上应用，而是由三价铬钝化剂继续担当重任。

总体说来，无铬钝化剂和三价铬钝化剂，在压铸件用的无铬钝化剂开发出来之前还是相辅相成的，互相弥补的。

铝合金无铬钝化技术
铝合金无铬钝化技术是一种利用无铬化合物代替传统铬酸钝化剂对铝合金表面进行处理的技术。

由于铬酸盐钝化剂在使用和废弃过程中对环境和人体有一定的危害，因此寻找一种更加环保的替代方案一直是铝合金表面处理领域的研究重点。

铝合金无铬钝化技术主要有以下几种：
钝化剂：利用无铬化合物代替传统的铬酸盐钝化剂，如钛盐、锌盐、钨盐等。

氧化法：在铝合金表面形成氧化层，氧化层可以提高铝合金的耐腐蚀性，常用的氧化剂有硫酸、硝酸、氢氧化钠等。

电化学法：通过电解的方式在铝合金表面形成氧化层，电解液中一般采用无铬化合物，如硫酸盐、草酸等。

薄膜覆盖法：利用有机物覆盖铝合金表面形成一层保护膜，如有机硅、聚酰亚胺、聚醚酮等。

无铬钝化技术的优点是环保、无毒、无害，同时钝化层的耐蚀性能与传统的铬酸盐钝化层相当，能够有效提高铝合金的耐蚀性和耐磨性。

铝型材的无铬工艺随着中国铝制品行业的蓬勃发展，铝型材、铝单板、铝轮等铝制品企业快速崛起，在此类工厂的铝表面处理工艺中，此前一直以来都是以六价铬处理作为铝制品的标准处理，它有着优异的性能和非常好的适应性，但它也存在毒性大，对环境污染严重的缺点。

随着国家对环境保护、健康安全的意识越来越强，在铝制品行业，用无铬处理工艺代替六价铬处理工艺成为必然，在无铬处理工艺中，上海耀岩化学凭借积累多年的实验成果与现场应用的经验，所生产的铝无铬处理产品已经完全等同于先前的六价铬产品，最大限度的提高了涂层与铝制品的附着力和防腐性能。

在提供优质的处理效果的同时，消除了对环境、健康、安全的隐患。

无铬工艺——优点①可应用于浸渍、喷淋或冲淋等处理方式 ②维护成本较低③不含有毒物质 ④稳定的膜层⑤废水处理简单 ⑥不含磷和重金属⑦在线掌控容易 ⑧具有一系列的标准认可铝型材处理工艺铝单板处理工艺水 洗无铬钝化纯水洗水 洗水 洗铝表调脱 脂干 燥铝表调 无铬钝化纯水洗水 洗水 洗纯水洗干 燥水 洗铝轮毂处理工艺压铸铝处理工艺无铬铝钝化剂主要优势①可靠的无铬解决方案 ②无需水洗 ③废水量减少 ④工艺简化 ⑤生产效率提升⑥出色的物理测试结果三价铬的主要优势①环保、安全无毒 ②操作简单 ③废水处理简单 ④电阻低⑤裸模防腐能力佳 ⑥与涂料匹配性能优铝表调水 洗水 洗脱 脂干 燥预脱脂水 洗 水 洗纯水洗 纯水洗无铬钝化 水 洗干 燥纯水洗纯水洗水 洗 水 洗铝表调水 洗蚀 刻水 洗水 洗脱 脂三价铬钝化。

镀锌无铬钝化镀锌是一种常见的金属表面处理方法，用于提高金属材料的耐腐蚀性能。

而无铬钝化是一种环保型的钝化处理方法，用于取代传统的铬酸钝化处理方法。

本文将详细介绍镀锌和无铬钝化的原理、工艺和应用。

一、镀锌镀锌是将金属材料（通常为钢铁）表面覆盖一层锌层的过程。

镀锌的主要目的是提高金属材料的耐腐蚀性能，延长其使用寿命。

镀锌可以分为热镀锌和电镀锌两种方法。

热镀锌是将金属材料浸入熔融的锌中，通过化学反应在材料表面形成一层锌层。

热镀锌具有镀层厚度均匀、附着力强等优点，适用于大型金属构件的防腐处理。

电镀锌是通过电解的方式在金属材料表面沉积一层锌层。

电镀锌工艺复杂，但可以控制镀层的厚度和均匀性，适用于小型金属制品的防腐处理。

二、无铬钝化无铬钝化是一种新型的钝化处理方法，用于替代传统的铬酸钝化处理方法。

无铬钝化主要是指在金属表面形成一层无毒无害的钝化膜，以提高金属材料的耐腐蚀性能。

无铬钝化主要有三种方法：无铬酸钝化、无铬离子钝化和无铬溶液钝化。

这些方法都不含有害的六价铬离子，对环境友好，符合环保要求。

三、镀锌无铬钝化的优势镀锌无铬钝化是将镀锌和无铬钝化两种工艺相结合的一种处理方法。

它综合了镀锌和无铬钝化的优点，具有以下几个方面的优势：1. 良好的耐腐蚀性能：镀锌能有效保护金属表面，而无铬钝化能形成一层致密的钝化膜，进一步提高金属材料的耐腐蚀性能。

2. 环保节能：无铬钝化不含有害物质，对环境友好，符合现代环保要求。

而且无铬钝化工艺相对简单，能够降低能源消耗。

3. 经济实用：镀锌无铬钝化工艺成本相对较低，适用于大规模生产。

同时，镀锌无铬钝化的处理周期短，能够提高生产效率。

四、镀锌无铬钝化的应用镀锌无铬钝化广泛应用于各个领域，特别是在建筑、汽车、电子等行业。

具体应用包括以下几个方面：1. 建筑领域：镀锌无铬钝化处理后的钢材具有良好的耐候性和耐腐蚀性能，常用于建筑结构、屋面、外墙等部位。

2. 汽车领域：镀锌无铬钝化能够提高汽车零部件的耐腐蚀性能，延长其使用寿命。

铝合金钝化处理的作用铝合金是一种常见的金属材料，具有轻质、高强度、耐腐蚀等优点，广泛应用于航空航天、汽车制造、建筑等领域。

然而，铝合金也存在着一些问题，比如易于氧化、表面易受损等。

为了解决这些问题，人们采用了一种叫做钝化处理的方法。

铝合金钝化处理可以增强铝合金的抗腐蚀能力，提高其表面硬度和耐磨性，延长使用寿命。

本文将详细介绍铝合金钝化处理的作用。

铝合金钝化处理可以形成一层致密的氧化膜。

在钝化处理中，通过在铝合金表面形成一层氧化膜，可以有效防止铝合金与外界环境中的氧气、水等物质接触，减少氧化反应的发生。

这层氧化膜具有很高的密度和硬度，可以有效阻隔外界物质的侵蚀，提高铝合金的耐腐蚀性能。

同时，氧化膜还具有一定的自修复能力，能够在受损处重新生成，保护铝合金表面不受进一步损伤。

铝合金钝化处理可以提高铝合金的表面硬度和耐磨性。

经过钝化处理后，铝合金表面的氧化膜形成了一层坚硬的保护层，能够有效抵御外界的摩擦和磨损。

这种氧化膜具有很高的硬度，能够提高铝合金表面的耐磨性能，延长使用寿命。

同时，氧化膜还能减少铝合金表面的粘附性，防止污染物附着，保持表面的光洁度和美观度。

铝合金钝化处理还可以改善铝合金的导电性能。

铝合金作为一种导电材料，其导电性能直接影响着其在电子器件中的应用。

经过钝化处理后，铝合金表面的氧化膜可以提高其导电性能。

氧化膜具有较好的电绝缘性能，能够阻挡氧气和水等电解质物质的渗透，减少电流的流失。

同时，氧化膜还具有较低的电阻率，能够提高铝合金的导电效率，保证电子器件的正常工作。

铝合金钝化处理还可以增强铝合金的耐候性。

铝合金在长时间的使用过程中，容易受到外界环境的侵蚀，导致表面出现腐蚀、变色等现象。

经过钝化处理后，铝合金表面形成的氧化膜可以有效抵御紫外线、酸雨、高温等外界因素的侵蚀，延缓铝合金的老化速度，增强其耐候性。

这种氧化膜可以保持铝合金表面的亮度和光泽，使其长时间保持良好的外观。

铝合金钝化处理的作用主要包括形成致密的氧化膜、提高表面硬度和耐磨性、改善导电性能以及增强耐候性。