CN113445036A - 锌镍合金蓝色钝化剂及其制备工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种锌镍合金蓝色钝化剂及其制备工艺，所述钝化剂包括：20‑100g/L的三价铬化合物、20‑100g/L的钴化合物、10‑30g/L的硫酸、5‑40g/L的氢氟酸、10‑15g/L的硝酸、1‑5g/L的氟化钠、0.1‑1g/L的纳米硅溶胶、其余为水。所述制备工艺包括：S1、在钝化槽内加入适量水，在连续搅拌状态下，将三价铬化合物溶解于水中后，依次加入氟化钠、硫酸、钴化合物，待全部溶解后，加热至70‑90℃，保温30‑60min；S2、缓慢加入氟化钠，并静置冷却；S4、加入氢氟酸、硝酸，搅拌10‑20min后，再加入纳米硅溶胶，继续搅拌5‑10min；S5、加水定容后，即得到钝化剂。采用本发明的制备工艺制得的锌镍合金蓝色钝化剂能提高锌镍合金蓝色钝化剂的耐腐蚀性，有效减缓锌镍合金表面颜色脱落及颜色分布不均的问题。

Description

锌镍合金蓝色钝化剂及其制备工艺
技术领域
本发明涉及金属表面处理技术领域，尤其涉及一种锌镍合金蓝色钝化剂及其制备工艺。
背景技术
电镀锌镍合金是近20年来广泛兴起的一种钢铁阳极型防护镀层。锌镍合金通常指镍含量在20％以下的低镍含量合金，此类合金镀层不仅耐腐蚀性大大高于镀锌层，更拥有良好的上漆性、可焊性和成型性，因而被广泛用于汽车、航天航空、轨道机车、轻工机械、五金家电等领域。为了进一步提高钢铁的防腐蚀性能和装饰性，一般会对镀层进行钝化处理，以生成一层钝化膜，但现有的钝化膜成分复杂，耐腐蚀效果不高，后期容易出现颜色脱落、颜色分布不均的问题。
发明内容
为克服上述缺点，本发明的目的之一在于提供一种锌镍合金蓝色钝化剂，提高锌镍合金蓝色钝化剂的耐腐蚀性，有效减缓锌镍合金表面颜色脱落及颜色分布不均的问题。
为了达到以上目的，本发明采用的技术方案之一是：一种锌镍合金蓝色钝化剂，包括：20-100g/L的三价铬化合物、20-100g/L的钴化合物、10-30g/L的硫酸、5-40g/L的氢氟酸、10-15g/L的硝酸、1-5g/L的氟化钠、0.1-1g/L的纳米硅溶胶、其余为水。
进一步来说，所述三价铬化合物为硝酸铬、三氯化铬、硫酸铬、硫酸铬钾、硫酸铬氨或硫酸铬钠中的一种或两种以上。
进一步来说，所述钴化合物为硝酸钴、氯化钴或硫酸钴中的一种或两种以上。
进一步来说，所述纳米硅溶胶的粒径为5-10nm。
本发明的另一个目的在于提供一种锌镍合金蓝色钝化剂的制备工艺，以使制得的蓝色钝化剂耐腐蚀性更高，以减缓锌镍合金表面颜色脱落及颜色不均的问题。
为了达到以上目的，本发明采用的另一个技术方案是：一种锌镍合金蓝色钝化剂的制备工艺，包括如下步骤：S1、在钝化槽内加入适量水，在连续搅拌状态下，将三价铬化合物溶解于水中后，依次加入氟化钠、硫酸、钴化合物，待全部溶解后，加热至70-90℃，保温30-60min；S2、在搅拌状态下，缓慢加入氟化钠，并静置冷却；S4、加入氢氟酸、硝酸，搅拌10-20min后，再加入纳米硅溶胶，继续搅拌5-10min；S5、加水定容后，即得到钝化剂。
进一步来说，S2中，静置冷却温度为20-30℃。
本发明的有益效果在于：通过三价铬化合物替代六价铬，杜绝了高污染的六价铬排放，提高环保性能；通过纳米硅溶胶能够填充钝化膜层的微孔，封闭钝化膜的孔隙，大大提高了钝化剂的耐腐蚀性，减缓了锌镍合金表面颜色脱落及颜色分布不均的问题，同时提高了钝化层的光泽度。
具体实施方式
下面对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
实施例
本发明的一种锌镍合金蓝色钝化剂，包括：20-100g/L的三价铬化合物、20-100g/L的钴化合物、10-30g/L的硫酸、5-40g/L的氢氟酸、10-15g/L的硝酸、1-5g/L的氟化钠、0.1-1g/L的纳米硅溶胶、其余为水。所述三价铬化合物为硝酸铬、三氯化铬、硫酸铬、硫酸铬钾、硫酸铬氨或硫酸铬钠中的一种或两种以上。所述钴化合物为硝酸钴、氯化钴或硫酸钴中的一种或两种以上。所述纳米硅溶胶的粒径为5-10nm。
本发明的一种锌镍合金蓝色钝化剂的制备工艺，包括如下步骤：S1、在钝化槽内加入适量水，在连续搅拌状态下，将三价铬化合物溶解于水中后，依次加入氟化钠、硫酸、钴化合物，待全部溶解后，加热至70-90℃，保温30-60min；S2、在搅拌状态下，缓慢加入氟化钠，并静置冷却至20-30℃；S4、加入氢氟酸、硝酸，搅拌10-20min后，再加入纳米硅溶胶，继续搅拌5-10min；S5、加水定容后，即得到钝化剂。
实施例1
以上述制备工艺制得的一种锌镍合金蓝色钝化剂，包括：30g/L的硝酸铬、30g/L的氯化铬、10g/L的硫酸、8g/L的氢氟酸、12g/L的硝酸、2g/L的氟化钠、0.3g/L的纳米硅溶胶、其余为水。
实施例2
以上述制备工艺制得的一种锌镍合金蓝色钝化剂，包括50g/L的三氯化铬、40g/L的硫酸钴、15g/L的硫酸、15g/L的氢氟酸、10g/L的硝酸、3g/L的氟化钠、0.5g/L的纳米硅溶胶、其余为水。
实施例3
以上述制备工艺制得的一种锌镍合金蓝色钝化剂，包括30g/L的硫酸铬钾、30g/L的硝酸钴、30g/L的硫酸、5g/L的氢氟酸、10g/L的硝酸、5g/L的氟化钠、1g/L的纳米硅溶胶、其余为水。
实施例4
以上述制备工艺制得的一种锌镍合金蓝色钝化剂，包括：35g/L的硝酸铬、40g/L的硝酸钴、10g/L的硫酸、10g/L的氢氟酸、10g/L的硝酸、3g/L的氟化钠、0.5g/L的纳米硅溶胶、其余为水。
分别将实施例1-4钝化后的锌镍合金进行中性盐雾加速腐蚀试验，试验所用盐雾试验箱为环科YWX-010，所用盐溶液为质量浓度为5％的氯化钠溶液，所用盐溶液的pH值为7，测试试验箱内温度为35±2℃，饱和空气桶温度为46±2℃，测试工件受试面成15℃，试验箱内相对湿度为85％以上，压缩空气压力为1kg/cm2。实验结果如下表所示。
实验时间/h 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4
80 无白锈 无白锈 无白锈 无白锈
120 无白锈 无白锈 无白锈 无白锈
160 无白锈 无白锈 无白锈 无白锈
200 有白锈 无白锈 无白锈 无白锈
240 有白锈 有白锈 无白锈 无白锈
280 有红锈 有白锈 无白锈 有白锈
从上表可以看出，实施例1-4在实验时间120h内均未出现白锈，在实验时间240h内均未出现红锈。且实施例3的钝化剂耐腐蚀性最好。
以上实施方式只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所做的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种锌镍合金蓝色钝化剂，其特征在于：包括：20-100g/L的三价铬化合物、20-100g/L的钴化合物、10-30g/L的硫酸、5-40g/L的氢氟酸、10-15g/L的硝酸、1-5g/L的氟化钠、0.1-1g/L的纳米硅溶胶、其余为水。
2.根据权利要求1所述的蓝色钝化剂，其特征在于：所述三价铬化合物为硝酸铬、三氯化铬、硫酸铬、硫酸铬钾、硫酸铬氨或硫酸铬钠中的一种或两种以上。
3.根据权利要求1所述的蓝色钝化剂，其特征在于：所述钴化合物为硝酸钴、氯化钴或硫酸钴中的一种或两种以上。
4.根据权利要求1所述的蓝色钝化剂，其特征在于：所述纳米硅溶胶的粒径为5-10nm。
5.一种锌镍合金蓝色钝化剂的制备工艺，其特征在于：包括如下步骤：S1、在钝化槽内加入适量水，在连续搅拌状态下，将三价铬化合物溶解于水中后，依次加入氟化钠、硫酸、钴化合物，待全部溶解后，加热至70-90℃，保温30-60min；S2、在搅拌状态下，缓慢加入氟化钠，并静置冷却；S4、加入氢氟酸、硝酸，搅拌10-20min后，再加入纳米硅溶胶，继续搅拌5-10min；S5、加水定容后，即得到钝化剂。
6.根据权利要求5所述的上料装置，其特征在于：S2中，静置冷却温度为20-30℃。
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