CN102433559B - 一种含稀土铈的金属处理液及其生产方法 - Google Patents

一种含稀土铈的金属处理液及其生产方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种含稀土铈的金属处理液及其生产方法，其特征是配方组成为：氟锆酸0.5份至2份、钼酸锌1.5份至3.5份、硝酸钠0.2份至1份、乙二胺四乙酸二钠0.04份至0.06份、氟化钠0.4份至0.6份、硝酸镧0.2份至0.8份、水100份。这种金属表面处理液，采用陶瓷化技术，通过涂刷、喷涂或浸积在金属表面后，能在金属表面形成氧化锆陶瓷薄膜，并在稀土元素硝酸铈的作用下，极大的提高了金属表面形成的氧化锆陶瓷薄膜的活性，与同类陶瓷化技术相比，其表面具有更强的活性，使形成的氧化锆陶瓷薄膜既能与金属表面形成良好的结合，又能与后续再需涂层的漆膜保持良好的结合；相比于硅烷技术应用更面宽、适应性更好。

Description

一种含稀土铈的金属处理液及其生产方法
技术领域
本发明涉及一种金属表面处理技术，特别是一种含稀土铈的金属处理液及其生产方法。
背景技术
对金属表面进行磷化，通常都是钣金件涂装(含电泳、静电喷涂)的前处理方法，应用有百年历史，但这种方法对环境和操作工人都有很大的污染，目前正在寻找其他的替代技术。
为了替代高污染的磷化技术，目前有一种是硅烷技术，另一种是陶瓷化技术，它们无磷、无重金属，增加与漆膜结合。
中国专利申请号为200910116134.9的一种环保型金属表面处理剂及其制备方法，公开了一种将成膜剂用含有分散剂的水溶液润湿后加入偶联剂，搅拌分散至得到稳定的胶体，再加入水溶性的Si或IV族元素的含F络合物，再加入作为稳定剂的酸及余量的水并调整至体系的pH值为1.0～3.0，即得到环保型金属表面处理剂。使用时用水稀释成pH值3.0～6.0的工作液，采用浸入或喷淋方式使待处理的洁净金属表面与该发明的环保型金属表面处理剂相接触，可获得微晶陶瓷复合型转化膜层；该发明处理剂具有优于或等同于现有锌系、铁系磷化液的性能指标，具有环保、无害、低温处理、低渣无需做表调，操作简单方便等特点；是可取代传统金属表面处理剂的新一代环保型产品。但是这种金属表面处理剂，还是不能更好地保证金属表面膜层的活性，无法达到与漆膜的长期结合。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述现有技术的不足而提供一种替代对金属表面的磷化处理，在金属表面形成陶瓷薄膜，并提高金属表面陶瓷薄膜的表面活性，从而提高金属表面与漆膜的结合牢度的一种含稀土铈的金属处理液及其生产方法。
为了实现上述目的，本发明所设计的一种含稀土铈的金属处理液，其特征是配方组成为：氟锆酸0.5份至2份、钼酸锌1.5份至3.5份、硝酸钠0.2份至1份、乙二胺四乙酸二钠0.04份至0.06份、氟化钠0.4份至0.6份、硝酸铈0.2份至0.8份、水100份。
本发明提供的一种含稀土铈的金属处理液及其生产方法，它包括采用储水罐、高位槽和带搅拌的反应釜，其特征是工艺步骤为：
1)生产前先用工业自来水对反应釜内进行清洗，再用醇类溶剂进一步对反应釜内清洗，清洗次数不低于两次，每次搅拌清洗时间不低于五分钟，保持反应釜内不含醇溶性物质；
2)将纯水从储水罐抽至高位槽，通过计量后注入反应釜；
3)每吨成品纯水注入量控制在990kg，误差控制在正5kg范围内；
4)启动搅拌后注入硝酸钠，转速控制在此30r/min至60r/min；
5)待硝酸钠充分溶解后注入钼酸锌；
6)继续搅拌三十分钟后，依次注入氟锆酸、乙二胺四乙酸二钠、氟化钠，待注入原料全部溶解后加入硝酸铈；
7)继续搅拌十五分钟后，用氢氧化钠或硝酸调节并控制液体PH值在2.0左右；
8)PH值稳定在2.0左右后停止搅拌进行分桶灌装；
9)连续生产时不再需要重新清洗设备。
本发明最优选择配方是氟锆酸1份、钼酸锌2.5份、硝酸钠0.5份、乙二胺四乙酸二钠0.05份、氟化钠0.5份、硝酸铈0.5份、水100份。
本发明提供的一种含稀土铈的金属处理液及其生产方法，采用陶瓷化技术，通过涂刷、喷涂或浸积在金属表面后，能在金属表面形成氧化锆陶瓷薄膜，并在稀土元素硝酸铈的作用下，极大的提高了金属表面形成的氧化锆陶瓷薄膜的活性，与同类陶瓷化技术相比，其表面具有更强的活性，使形成的氧化锆陶瓷薄膜既能与金属表面形成良好的结合，又能与后续再需涂层的漆膜保持良好的结合；相比于硅烷技术应用更面宽、适应性更好。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
实施例1：
本实施例提供的一种含稀土铈的金属处理液，其配方组成为：氟锆酸1份、钼酸锌2.5份、硝酸钠0.5份、乙二胺四乙酸二钠0.05份、氟化钠0.5份、硝酸铈0.5份、水100份。
其生产方法包括采用储水罐、高位槽和带搅拌的反应釜，工艺步骤为：
1)生产前先用工业自来水对反应釜内进行清洗，再用醇类溶剂进一步对反应釜内清洗，清洗次数不低于两次，每次搅拌清洗时间不低于五分钟，保持反应釜内不含醇溶性物质；
2)将纯水从储水罐抽至高位槽，通过计量后注入反应釜；
3)每吨成品纯水注入量控制在990kg，误差控制在正5kg范围内；
4)启动搅拌后注入硝酸钠，转速控制在此30r/min至60r/min；
5)待硝酸钠充分溶解后注入钼酸锌；
6)继续搅拌三十分钟后，依次注入氟锆酸、乙二胺四乙酸二钠、氟化钠，待注入原料全部溶解后加入硝酸铈；
7)继续搅拌十五分钟后，用氢氧化钠或硝酸调节并控制液体PH值在2.0左右；
8)PH值稳定在2.0左右后停止搅拌进行分桶灌装，每桶净重控制在不低于25+0.1kg。
根据上述配方得到的一种含稀土铈的金属处理液及其生产方法，使用时将需处理的光面低碳钢材料的金属零件浸在本实施例提供的金属表面处理液里1分钟，形成氧化锆陶瓷薄膜，经过在180摄氏温度下对氧化锆陶瓷薄膜老化处理10分钟时间，然后采用光谱方法对其进行表面活性的测试，达到纳晶，再涂上漆膜后，在35摄氏温度下，经过500小时时间进行测试，其耐腐蚀指标达到盐雾试验标准。
实施例2：
本实施例提供的一种含稀土铈的金属处理液，其配方组成为：氟锆酸0.5份、钼酸锌1.5份、硝酸钠0.2份、乙二胺四乙酸二钠0.04份、氟化钠0.4份、硝酸铈0.2份、水100份。生产方法同实施例1。
根据上述配方得到的一种含稀土铈的金属处理液及其生产方法，使用时将需处理的毛面低碳钢材料的金属零件浸在本实施例提供的金属表面处理液里2分钟，形成氧化锆陶瓷薄膜，经过在200摄氏温度下对氧化锆陶瓷薄膜老化处理20分钟时间，然后采用光谱方法对其进行表面活性的测试，达到纳晶，再涂上漆膜后，在35摄氏温度下，经过500小时时间进行测试，其耐腐蚀指标达到盐雾试验标准。
实施例3：
本实施例提供的一种含稀土铈的金属处理液，其配方组成为：氟锆酸2份、钼酸锌3.5份、硝酸钠1份、乙二胺四乙酸二钠0.06份、氟化钠0.6份、硝酸铈0.8份、水100份，其生产方法与实施例1相同。
根据本实施例的配方得到的一种含稀土铈的金属处理液及其生产方法，使用时将需处理的镀锌低碳钢材料的金属零件浸在本实施例提供的金属表面处理液里0.5分钟，形成氧化锆陶瓷薄膜，经过在160摄氏温度下对氧化锆陶瓷薄膜老化处理15分钟时间，然后采用光谱方法对其进行表面活性的测试，达到纳晶，再涂上漆膜后，在35摄氏温度下，经过500小时时间进行测试，其耐腐蚀指标达到盐雾试验标准。

Claims (2)

1.一种含稀土铈的金属处理液的生产方法，它包括采用储水罐、高位槽和带搅拌的反应釜以及由氟锆酸 0.5份至2份、钼酸锌1.5份至3.5份、硝酸钠0.2份至1份、乙二胺四乙酸二钠 0.04份至0.06份、氟化钠 0.4份至0.6份、硝酸铈0.2份至0.8份、水100份组成的稀土铈的金属处理液配方，其特征是工艺步骤为：
1) 生产前先用工业自来水对反应釜内进行清洗，再用醇类溶剂进一步对反应釜内清洗，清洗次数不低于两次，每次搅拌清洗时间不低于五分钟，保持反应釜内不含醇溶性物质；
2) 将纯水从储水罐抽至高位槽，通过计量后注入反应釜；
3) 每吨成品纯水注入量控制在990kg,误差控制在正5kg范围内；
4) 启动搅拌后注入硝酸钠，转速控制在此30 r/min 至60r/min；
5) 待硝酸钠充分溶解后注入钼酸锌；
6) 继续搅拌三十分钟后，依次注入氟锆酸、乙二胺四乙酸二钠、氟化钠，待注入原料全部溶解后加入硝酸铈；
7) 继续搅拌十五分钟后，用氢氧化钠或硝酸调节并控制液体 pH值在2.0；
8)  pH值稳定在2.0左右后停止搅拌进行分桶灌装。
2.根据权利要求1所述的一种含稀土铈的金属处理液的生产方法，其特征是采用的配方组成为：氟锆酸 1份、钼酸锌 2.5份、硝酸钠 0.5份、乙二胺四乙酸二钠 0.05份、氟化钠 0.5份、硝酸铈0.5份、水100份。
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