專(zhuān)利名稱(chēng)：鋅及鋅合金表面環(huán)保型染黑膜的成膜液及其使用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于金屬表面處理領(lǐng)域，具體是一種鋅及鋅合金表面環(huán)保型染黑膜的成膜 液及其使用方法。
背景技術(shù)：
鋅及鋅合金廣泛應(yīng)用于輪船、家私、燈具、汽車(chē)等領(lǐng)域，為了美化鋅合金器件的產(chǎn) 品外觀及滿足某些特殊器件表面吸光性的要求，需要將鋅合金表面處理成黑色。目前傳統(tǒng)的工業(yè)生產(chǎn)中，鋅及鋅合金表面染黑所使用的配方中，絕大部分都含有 三價(jià)鉻、六價(jià)鉻或氰化物等重金屬離子，對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染，影響人類(lèi)的身體健康。隨著 國(guó)家新的污水排放標(biāo)準(zhǔn)的出臺(tái)，使得表面處理企業(yè)必須增加投入到排放污水的處理中來(lái)， 大大增加了生產(chǎn)成本；大部分配方在發(fā)黑過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生掛灰或沉渣，增加了清洗及發(fā)黑液 的處理難度；而且還需要有些還需加溫處理。電鍍工藝手冊(cè)[曾華梁，吳仲達(dá)，陳鈞武，呂 佩仁，秦月文.機(jī)械工業(yè)出版社，1997年6月第二版，p. 470-472]介紹了一系列鋅合金黑 鈍的配方，這些配方大多含有六價(jià)鉻或氰化物。中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)?5101608發(fā)明了一種適 用于鋅制品的鉬酸鹽電化學(xué)法金屬表面發(fā)黑工藝，具體是將鋅制品作為陰極浸入含有基礎(chǔ) 液、發(fā)黑劑及添加劑的電解液中，在電解液中浸入另一種金屬作為陽(yáng)極，在兩極之間加電壓 放電直至形成黑色膜。此方法存在的弊端是工藝繁瑣，成本高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的第一個(gè)目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)和不足，而提供一種工藝簡(jiǎn) 單、成本低廉、綠色環(huán)保、結(jié)合力好、吸光性好、沉渣量低的鋅及鋅合金表面環(huán)保型染黑膜的 成膜液。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種利用上述成膜液在鋅及鋅合金表面形成環(huán)保型 染黑膜的使用方法。為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的第一個(gè)目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是鋅及鋅合金表面環(huán)保型染黑膜 的成膜液，其特征在于包括發(fā)黑劑、輔助成膜劑、活化劑和水，其中發(fā)黑劑為鉬酸鹽，其濃度 為5-80克/升，所述輔助成膜劑為氟硼酸鹽，其濃度為2-20克/升，所述的活化劑為強(qiáng)酸 或弱酸，其加入量為使成膜液的PH值達(dá)到2-5。進(jìn)一步設(shè)置是所述鉬酸鹽為鉬酸鈉、鉬酸銨、鉬酸鉀其中的一種或其復(fù)配物。進(jìn)一步設(shè)置是所述氟硼酸鹽為氟硼酸鈉、氟硼酸鉀其中一種或其復(fù)配物。進(jìn)一步設(shè)置是所述的活化劑為硝酸、磷酸、乙酸、硼酸其中的一種或其復(fù)配物。為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的另一個(gè)目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是包括以下步驟
(1)將鋅及鋅合金材質(zhì)的工件經(jīng)除油，除垢，活化并清洗干凈；
(2)成膜處理在室溫下，將經(jīng)步驟(1)處理后的鋅及鋅合金材質(zhì)的工件放入成膜液中， 攪拌，5-30分鐘后取出，水洗；
(3)烘干處理烘干溫度為50—120°C，時(shí)間為5—40分鐘，從而在鋅或鋅合金表面形成具有金屬光澤的黑色膜。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是
本發(fā)明的方法實(shí)施非常簡(jiǎn)單，在常溫下即可進(jìn)行生產(chǎn)，降低了成本，節(jié)約能源，而且無(wú) 沉渣產(chǎn)生，更加環(huán)保。本發(fā)明在鋅及鋅合金合金表面形成的均勻的具有金屬光澤的黑色裝飾膜層，與漆 膜附著力為一級(jí)。如圖1-4所示


圖1鋅片染黑25倍放大圖； 圖2鋅片染黑100倍放大圖； 圖3鋅片染黑250倍放大圖； 圖4鋅片染黑500倍放大圖； 下面結(jié)合具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步介紹。
具體實(shí)施例方式下面通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行具體的描述，只用于對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說(shuō)明，不 能理解為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限定，該領(lǐng)域的技術(shù)工程師可根據(jù)上述發(fā)明的內(nèi)容對(duì)本發(fā)明 作出一些非本質(zhì)的改進(jìn)和調(diào)整。實(shí)施例1
生產(chǎn)時(shí)依次采用下列步驟，
(a)取用一定尺寸規(guī)格的純鋅片，除油，除垢，活化并清洗干凈；
(b)配置好含有鉬酸鹽5克/升、氟硼酸鹽2克/升、亞硝酸鹽1克/升、醋酸鹽1克 /升的發(fā)黑液，酸性活化劑調(diào)節(jié)PH值為2，在染黑藥液溫度為常溫條件下將表面處理干凈的 工件浸入發(fā)黑液中進(jìn)行發(fā)黑，時(shí)間為30分鐘，鈍化完成后取出并清洗；
(c)將發(fā)黑后的工件烘干，直接進(jìn)行表面涂漆。實(shí)施例2
生產(chǎn)時(shí)依次采用下列步驟，
(a)取用一定尺寸規(guī)格的純鋅片，除油，除垢，活化并清洗干凈；
(b)配置好含有鉬酸鹽80克/升、氟硼酸鹽20克/升、亞硝酸鹽10克/升、醋酸鹽20 克/升的發(fā)黑液，酸性活化劑調(diào)節(jié)PH值為6，在染黑藥液溫度為常溫條件下將表面處理干凈 的工件浸入發(fā)黑液中進(jìn)行發(fā)黑，時(shí)間為5分鐘，鈍化完成后取出并清洗；
(c)將發(fā)黑后的工件烘干，直接進(jìn)行表面涂漆。實(shí)施例3
生產(chǎn)時(shí)依次采用下列步驟，
(a)取用一定尺寸規(guī)格的純鋅片，除油，除垢，活化并清洗干凈；
(b)配置好含有鉬酸鹽10克/升、氟硼酸鹽6克/升、亞硝酸鹽5克/升、醋酸鹽5克 /升的發(fā)黑液，酸性活化劑調(diào)節(jié)PH值為4. 5，在染黑藥液溫度為常溫條件下將表面處理干凈 的工件浸入發(fā)黑液中進(jìn)行發(fā)黑，時(shí)間為10分鐘，鈍化完成后取出并清洗；
(c)將發(fā)黑后的工件烘干，直接進(jìn)行表面涂漆。實(shí)施例4生產(chǎn)時(shí)依次采用下列步驟，
(a)取用一定尺寸規(guī)格的牌號(hào)為UnAl10-5鋅片，除油，除垢，活化并清洗干凈；
(b)配置好含有鉬酸鹽5克/升、氟硼酸鹽2克/升、亞硝酸鹽1克/升、醋酸鹽1克 /升的發(fā)黑液，酸性活化劑調(diào)節(jié)PH值為2，在染黑藥液溫度為常溫條件下將表面處理干凈的 工件浸入發(fā)黑液中進(jìn)行發(fā)黑，時(shí)間為30分鐘，鈍化完成后取出并清洗；
(c )將發(fā)黑后的工件烘干，直接進(jìn)行表面涂漆。實(shí)施例5
生產(chǎn)時(shí)依次采用下列步驟，
(a)取用一定尺寸規(guī)格的牌號(hào)為UnAl10-5鋅片，除油，除垢，活化并清洗干凈；
(b)配置好含有鉬酸鹽80克/升、氟硼酸鹽20克/升、亞硝酸鹽10克/升、醋酸鹽20 克/升的發(fā)黑液，酸性活化劑調(diào)節(jié)PH值為6，在染黑藥液溫度為常溫條件下將表面處理干凈 的工件浸入發(fā)黑液中進(jìn)行發(fā)黑，時(shí)間為5分鐘，鈍化完成后取出并清洗；
(c)將發(fā)黑后的工件烘干，直接進(jìn)行表面涂漆。實(shí)施例6
生產(chǎn)時(shí)依次采用下列步驟，
(a)取用一定尺寸規(guī)格的牌號(hào)為UnAl10-5鋅片，除油，除垢，活化并清洗干凈；
(b)配置好含有鉬酸鹽10克/升、氟硼酸鹽6克/升、亞硝酸鹽5克/升、醋酸鹽5克 /升的發(fā)黑液，酸性活化劑調(diào)節(jié)PH值為4. 5，在染黑藥液溫度為常溫條件下將表面處理干凈 的工件浸入發(fā)黑液中進(jìn)行發(fā)黑，時(shí)間為10分鐘，鈍化完成后取出并清洗；
(c)將發(fā)黑后的工件烘干，直接進(jìn)行表面涂漆。實(shí)施例7
生產(chǎn)時(shí)依次采用下列步驟，
(a)取用一定尺寸規(guī)格的牌號(hào)為UnAl4鋅片，除油，除垢，活化并清洗干凈；
(b)配置好含有鉬酸鹽5克/升、氟硼酸鹽2克/升、亞硝酸鹽1克/升、醋酸鹽1克 /升的發(fā)黑液，酸性活化劑調(diào)節(jié)PH值為2，在染黑藥液溫度為常溫條件下將表面處理干凈的 工件浸入發(fā)黑液中進(jìn)行發(fā)黑，時(shí)間為30分鐘，鈍化完成后取出并清洗；
(c )將發(fā)黑后的工件烘干，直接進(jìn)行表面涂漆。實(shí)施例8
生產(chǎn)時(shí)依次采用下列步驟，
(a)取用一定尺寸規(guī)格的牌號(hào)為UnAl4鋅片，除油，除垢，活化并清洗干凈；
(b)配置好含有鉬酸鹽80克/升、氟硼酸鹽20克/升、亞硝酸鹽10克/升、醋酸鹽20 克/升的發(fā)黑液，酸性活化劑調(diào)節(jié)PH值為6，在染黑藥液溫度為常溫條件下將表面處理干凈 的工件浸入發(fā)黑液中進(jìn)行發(fā)黑，時(shí)間為5分鐘，鈍化完成后取出并清洗；
(c)將發(fā)黑后的工件烘干，直接進(jìn)行表面涂漆。實(shí)施例9
生產(chǎn)時(shí)依次采用下列步驟，
(a)取用一定尺寸規(guī)格的牌號(hào)為UnAl4鋅片，除油，除垢，活化并清洗干凈；
(b)配置好含有鉬酸鹽10克/升、氟硼酸鹽6克/升、亞硝酸鹽5克/升、醋酸鹽5克 /升的發(fā)黑液，酸性活化劑調(diào)節(jié)PH值為4. 5，在染黑藥液溫度為常溫條件下將表面處理干凈的工件浸入發(fā)黑液中進(jìn)行發(fā)黑，時(shí)間為10分鐘，鈍化完成后取出并清洗； (c)將發(fā)黑后的工件烘干，直接進(jìn)行表面涂漆。
權(quán)利要求
1.一種鋅及鋅合金表面環(huán)保型染黑膜的成膜液，其特征在于包括發(fā)黑劑、輔助成膜劑、 活化劑和水，其中發(fā)黑劑為鉬酸鹽，其濃度為5-80克/升，所述輔助成膜劑為氟硼酸鹽，其 濃度為2-20克/升，所述的活化劑為強(qiáng)酸或弱酸，其加入量為使成膜液的pH值達(dá)到2-6。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋅及鋅合金表面環(huán)保型染黑膜的成膜液，其特征在于 還包括有亞硝酸鹽和醋酸鹽，其中亞硝酸鹽在成膜液中的濃度為1-10克/升，其中醋酸鹽 在成膜液中的濃度為1-20克/升。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋅及鋅合金表面環(huán)保型染黑膜的成膜液，其特征在于 所述鉬酸鹽為鉬酸鈉、鉬酸銨、鉬酸鉀其中的一種或其復(fù)配物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋅及鋅合金表面環(huán)保型染黑膜的成膜液，其特征在于 所述氟硼酸鹽為氟硼酸鈉、氟硼酸鉀其中一種或其復(fù)配物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋅及鋅合金表面環(huán)保型染黑膜的成膜液，其特征在于 所述的活化劑為硝酸、磷酸、乙酸、硼酸其中的一種或其復(fù)配物。
6.一種鋅及鋅合金表面環(huán)保型染黑膜的成膜液的使用方法，其特征在于包括以下步驟(1)將鋅及鋅合金材質(zhì)的工件經(jīng)除油，除垢，活化并清洗干凈；(2)成膜處理在室溫下，將經(jīng)步驟(1)處理后的鋅及鋅合金材質(zhì)的工件放入成膜液中， 攪拌，5-30分鐘后取出，水洗；(3)烘干處理烘干溫度為50—120°C，時(shí)間為5—40分鐘，從而在鋅或鋅合金表面形成 具有金屬光澤的黑色膜。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種鋅及鋅合金表面環(huán)保型染黑膜的成膜液，其包括發(fā)黑劑、輔助成膜劑、活化劑和水，其中發(fā)黑劑為鉬酸鹽，其濃度為5-80克/升，所述輔助成膜劑為氟硼酸鹽，其濃度為2-20克/升，所述的活化劑為強(qiáng)酸或弱酸，其加入量為使成膜液的pH值達(dá)到2-5。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是實(shí)施非常簡(jiǎn)單，在常溫下即可進(jìn)行生產(chǎn)，降低了成本，節(jié)約能源，而且無(wú)沉渣產(chǎn)生，更加環(huán)保。
文檔編號(hào)C23C22/44GK102146561SQ20111007204
公開(kāi)日2011年8月10日 申請(qǐng)日期2011年3月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月24日
發(fā)明者史子木, 徐臨超, 李勇, 林繼興, 牛麗媛, 趙嵐, 高光亮 申請(qǐng)人:浙江工貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院