專利名稱：一種高耐蝕性三價鉻藍白鈍化液及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種金屬鈍化液，更具體說是涉及一種用于鋼鐵鍍鋅后表面鈍化所用的高耐蝕性三價鉻藍白鈍化液及其制備方法和應(yīng)用。
背景技術(shù)：
鍍鋅層作為陽極防護層廣泛用于鋼鐵表面的保護。金屬鋅在濕度高于70%的大氣中，其表面易腐蝕，產(chǎn)物為白銹。為了減緩白銹的生成，通常在鍍鋅層表面形成一層化學(xué)穩(wěn)定性較高的鉻酸鹽薄膜，以提高它的耐蝕性，這層膜被稱為鈍化膜或轉(zhuǎn)化膜。鍍鋅層鈍化最常用的鈍化工藝為鉻酸鹽鈍化，因其生成的鈍化膜具有良好的屏蔽性能和自修復(fù)作用，故具有優(yōu)良的抗腐蝕性能。但Cr(VI)毒性大，又是致癌物質(zhì)，污染環(huán)境。從原料的可得性、安全性、經(jīng)濟性和工藝的適應(yīng)性考慮，人們用Cr(III)代替Cr(VI)鈍化。毒性只有Cr (VI)的約百分之一，且環(huán)境可容性較好。目前鍍鋅層表面非Cr(VI)鈍化技術(shù)通常采用了三價鉻鹽、鑰酸鹽、鎢酸鹽、硅酸鹽、稀土金屬鹽、鈦鹽及羧酸等物質(zhì)。近年來，國內(nèi)外對三價鉻鈍化工藝的研究很多，三價鉻鈍化工藝已應(yīng)用于生產(chǎn)，市場上已有商品銷售，但其性能(例如溶液穩(wěn)定性、可操作性、膜的外觀、物化性能、經(jīng)濟性)很少能與六價鉻鈍化膜相比，所以對于三價鉻鈍化工藝進行改進與研究具有重要的意義和可觀的市場前景。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一是為了解決上述所說的鈍化膜耐蝕性不高，厚度較薄的技術(shù)問題而提供一種高耐蝕性三價鉻藍`白鈍化液。本發(fā)明的目的之二是提供上述的一種高耐蝕性三價鉻藍白鈍化液的制備方法。本發(fā)明技術(shù)方案
一種高耐蝕性三價鉻藍白鈍化液，按每升計算，其原料的組成及含量如下
硫酸鉻5-25g
氟化鈉2-8g
次磷酸鈉l_6g
梓檬酸O. 3-1. 5g
硝酸鈉l-5g
七水硫酸鈷5-15g
余量為去尚子水。上述的一種高耐蝕性三價鉻藍白鈍化液的制備方法，步驟如下
將硫酸鉻溶于去離子水中，然后加入檸檬酸，攪拌溶解之后加次磷酸鈉、硝酸鈉，再次攪拌使完全溶解，之后加入七水硫酸鈷溶解，最后加入氟化鈉在攪拌條件下使各原料混合均勻，最終得高耐蝕性三價鉻藍白鈍化液。
上述的一種高耐蝕性三價鉻藍白鈍化液用于鋼鐵鍍鋅后表面的鈍化以形成的保護膜。本發(fā)明的有益效果
本發(fā)明的一種高耐蝕性三價鉻藍白鈍化液，原料采用簡單的鹽類如硫酸鉻、次磷酸鈉、硝酸鈉、七水硫酸鈷、氟化鈉和檸檬酸及水進行鈍化液的配置，與現(xiàn)有技術(shù)中的鈍化液相t匕，由于不包含鑰酸鹽、鎢酸鹽、硅酸鹽、稀土金屬鹽、鈦鹽及羧酸等，因此最終所得的高耐蝕性三價鉻藍白鈍化液性能穩(wěn)定，使用壽命長，生產(chǎn)成本降低。進一步，本發(fā)明的一種高耐蝕性三價鉻藍白鈍化液，由于鈍化液中不含六價鉻離子，沒有毒性，環(huán)保無污染。進一步，本發(fā)明的一種高耐蝕性三價鉻藍白鈍化液的制備方法簡單，操作方便，適于工業(yè)化生產(chǎn)。進一步，本發(fā)明的一種高耐蝕性三價鉻藍白鈍化液對鋼鐵鍍鋅表面鈍化后，在其表面形成的鈍化膜顏色均勻光亮，厚度達到2Mm，耐蝕性時間達到120h。


圖1、用市售(PERMA PASS ULTRA III樂思產(chǎn)品)鈍化液對鍍好鋅的鐵片進行鈍化后所得的鈍化膜表面的SEM掃描 圖2、用實施例1所得的高耐蝕性三價鉻藍白鈍化液對鍍好鋅的鐵片進行鈍化后所得的鈍化膜表面的SEM掃描 圖3、在相同的鈍化條件下，用實施例1所得的高耐蝕性三價鉻藍白鈍化液對鍍好鋅的鐵片進行鈍化后所得的鈍化膜和用市售(PERMA PASS ULTRA III樂思產(chǎn)品)鈍化液對鍍好鋅的鐵片進行鈍化后所得的鈍化膜的耐蝕性電化學(xué)分析Tafeal曲線圖。
具體實施例方式下面通過具體實施例并結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步描述，但本發(fā)明的保護范圍并不僅限于此。實施例1
一種高耐蝕性三價鉻藍白鈍化液，按每升計算，其組分及含量如下
硫酸鉻IOg
氟化鈉5g
次磷酸鈉2g
梓檬酸O. 3g
硝酸鈉2g
七水硫酸鈷5g
余量為去尚子水。上述的高耐蝕性三價鉻藍白鈍化液的制備方法，步驟如下
稱取硫酸鉻溶于去離子水中，然后加入檸檬酸，攪拌溶解之后加次磷酸鈉、硝酸鈉，再次攪拌使完全溶解，之后加入七水硫酸鈷溶解，最后加入氟化鈉持續(xù)攪拌2h，使各原料混合均勻，既得高耐蝕性三價鉻藍白鈍化液。
應(yīng)用實施例1
將除銹、除油、打磨后的2快相同的鐵片(10X2. 5cm)放入同一電鍍槽中鍍鋅，然后將鍍好鋅的2塊鐵片用O. 5%的硝酸活化；
將活化完成后的鍍好鋅的鐵片中的I塊放入實施例1所得的高耐蝕性三價鉻藍白鈍化液中，另外I塊放入到市售(PERMA PASS ULTRA III樂思產(chǎn)品)鈍化液中，分別控制室溫下進行鈍化60s，最后用60攝氏度的去離子水水洗并吹干，結(jié)果在鍍好鋅的鐵片表面上都得到一層光亮均勻的藍白鈍化膜，從而保護鐵片的鍍鋅層。但經(jīng)SEM (日立掃描電子顯微鏡S-3400N)分別對上述所得的鈍化膜進行掃描，圖1為用市售(PERMA PASS ULTRA III樂思產(chǎn)品)鈍化液對鍍好鋅的鐵片進行鈍化后所得的鈍化膜表面的SEM掃描圖；圖2為用實施例1所得的高耐蝕性三價鉻藍白鈍化液對鍍好鋅的鐵片進行鈍化后所得的鈍化膜表面的SEM掃描圖；從圖1及圖2對比可以看出本發(fā)明的高耐蝕性三價鉻藍白鈍化液所得的鈍化膜厚比市售(PERMA PASS ULTRA III樂思產(chǎn)品)鈍化液所得的鈍化膜表面更均勻，沒有裂紋出現(xiàn)。進一步，通過EDS (德國BRUKER)，分別對上述所得的鈍化膜中的元素含量進行分析，最終得出用本發(fā)明的高耐蝕性三價鉻藍白鈍化液對鍍好鋅的鐵片進行鈍化后所得的鈍化膜中鉻的元素含量是5. 3%左右，而用市售(PERMA PASS ULTRA III樂思產(chǎn)品)鈍化液對鍍好鋅的鐵片進行鈍化后所得的鈍化膜中鉻的元素含量是2. 6%左右，由于鈍化膜中鉻的含量越高，耐腐蝕性越好，因此用本發(fā)明的高耐蝕性三價鉻藍白鈍化液對鍍好鋅的鐵片進行鈍化后所得的鈍化膜的耐蝕性要好于用市售(PERMA PASS ULTRA III樂思產(chǎn)品)鈍化液對鍍好鋅的鐵片進行鈍化后所得的鈍化膜。進一步，通過電化學(xué)工作站CHI_760d分別對上述所得的鈍化膜耐蝕性進行電化學(xué)分析所得Tafeal曲線圖如圖3所示，圖3中硫酸鉻含量10g/L表示的是實施例1所得的高耐蝕性三價鉻藍白 鈍化液對鍍好鋅的鐵片進行鈍化后所得的鈍化膜的Tafeal曲線，而市售(PERMA PASS ULTRA III樂思產(chǎn)品)鈍化液對鍍好鋅的鐵片進行鈍化后所得的鈍化膜的Tafeal曲線，從圖3中可以看出，本發(fā)明的高耐蝕性三價鉻藍白鈍化液對鍍好鋅的鐵片進行鈍化后所得的鈍化膜的極化曲線的極化電流更小，電位正移，陰極和陽極反應(yīng)都得到抑制，由此表明，用本發(fā)明的高耐蝕性三價鉻藍白鈍化液對鍍好鋅的鐵片進行鈍化后所得的鈍化膜對鍍鋅層的腐蝕產(chǎn)生抑制作用。進一步，從圖3中還可以得出，用本發(fā)明的高耐蝕性三價鉻藍白鈍化液對鍍好鋅的鐵片進行鈍化后所得的鈍化膜的極化曲線要比用市售(PERMA PASS ULTRA III樂思產(chǎn)品)鈍化液對鍍好鋅的鐵片進行鈍化后所得的鈍化膜的極化曲線極化程度更高，極化電流更負，由此表明，本發(fā)明的高耐蝕性三價鉻藍白鈍化液對鍍好鋅的鐵片進行鈍化后所得的鈍化膜對鋅層的保護效果更好。進一步，通過鹽霧試驗(FQY-050)分別對上述所得的鈍化膜的耐鹽霧性能進行測試，得出實驗結(jié)果是，本發(fā)明的高耐蝕性三價鉻藍白鈍化液形成的鈍化膜的鹽霧試驗時間是120h，而市售(PERMA PASS ULTRA III樂思產(chǎn)品)鈍化液形成的鈍化膜的鹽霧試驗時間是78h，由此表明，本發(fā)明的高耐蝕性三價鉻藍白鈍化液形成的鈍化膜的耐蝕性好。進一步，通過金相顯微鏡(4XA/4XB)分別對上述所得的鈍化膜的厚度進行測試，結(jié)果本發(fā)明的高耐蝕性三價鉻藍白鈍化液形成的鈍化膜的厚度是2Mm，市售(PERMA PASSULTRA III樂思產(chǎn)品)鈍化液形成的鈍化膜的厚度是1. 2Mm,由此表明，本發(fā)明的高耐蝕性三價鉻藍白鈍化液與市售(PERMA PASS ULTRA III樂思產(chǎn)品)鈍化液相比，在相同的鈍化條件下形成的鈍化膜也較厚。實施例2
一種高耐蝕性三價鉻藍白鈍化液，按每升計算，其組分及含量如下
硫酸鉻IOg
氟化鈉4g
次磷酸鈉3g
檸檬酸I g
硝酸鈉3g
七水硫酸鈷IOg
余量為去尚子水。上述的高耐蝕性三價鉻藍白鈍化液的制備方法，步驟如下
稱取硫酸鉻溶于去離子水中，然后加入檸檬酸，攪拌溶解之后加次磷酸鈉、硝酸鈉，再次攪拌使完全溶解，之后加入七水硫酸鈷溶解，最后加入持續(xù)攪拌2h，使各原料混合均勻，最終得到高耐蝕性三價鉻藍白鈍化液。實施例3
一種高耐蝕性三價鉻藍白鈍化液，按每升計算，其組分及含量如下
硫酸鉻25g
氟化鈉8g
次磷酸鈉5g
梓檬酸1. 5g
硝酸鈉5g
七水硫酸鈷IOg
余量為去尚子水。上述的高耐蝕性三價鉻藍白鈍化液的制備方法，步驟如下
稱取硫酸鉻溶于去離子水中，然后加入檸檬酸，攪拌溶解之后加次磷酸鈉、硝酸鈉，再次攪拌使完全溶解，之后加入七水硫酸鈷溶解，最后加入氟化鈉持續(xù)攪拌2h，使各原料混合均勻，最終得高耐蝕性三價鉻藍白鈍化液。上述內(nèi)容僅為本發(fā)明構(gòu)思下的基本說明，而依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案所作的任何等效變換，均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種高耐蝕性三價鉻藍白鈍化液，其特征在于按每升計算，其原料的組成及含量如下硫酸鉻5-25g氟化鈉2-8g次磷酸鈉l-6g檸檬酸O. 3-1. 5g硝酸鈉l-5g七水硫酸鈷5-15g余量為去尚子水。
2.如權(quán)利要求1所述的一種高耐蝕性三價鉻藍白鈍化液，其特征在于按每升計算，其原料的組成及含量如下硫酸鉻10-25g氟化鈉4-8g次磷酸鈉2-5g梓檬酸O. 3-1. 5g硝酸鈉2-5g七水硫酸鈷5-10g余量為去尚子水。
3.如權(quán)利要求2所述的一種高耐蝕性三價鉻藍白鈍化液，其特征在于按每升計算，其原料的組成及含量如下硫酸鉻IOg氟化鈉5g次磷酸鈉2g梓檬酸O. 3g硝酸鈉2g七水硫酸鈷5g余量為去尚子水。
4.如權(quán)利要求2所述的一種高耐蝕性三價鉻藍白鈍化液，其特征在于按每升計算，其原料的組成及含量如下硫酸鉻IOg氟化鈉4g次磷酸鈉3g檸檬酸Ig硝酸鈉3g七水硫酸鈷IOg余量為去尚子水。
5.如權(quán)利要求2所述的一種高耐蝕性三價鉻藍白鈍化液，其特征在于按每升計算，其原料的組成及含量如下硫酸鉻25g氟化鈉8g次磷酸鈉5g檸檬酸1.5g硝酸鈉5g七水硫酸鈷10g余量為去尚子水。
6.如權(quán)利要求1、2、3、4或5所述的一種高耐蝕性三價鉻藍白鈍化液的制備方法，步驟如下將硫酸鉻溶于去離子水中，然后加入檸檬酸，攪拌溶解之后加次磷酸鈉、硝酸鈉，再次攪拌使完全溶解，之后加入七水硫酸鈷溶解，最后加入氟化鈉持續(xù)攪拌使各原料混合均勻，最終得到高耐蝕性三價鉻藍白鈍化液。
7.如權(quán)利要求1、2、3、4或5所述的一種高耐蝕性三價鉻藍白鈍化液應(yīng)用于鋼鐵鍍鋅后表面的鈍化。
全文摘要
本發(fā)明公開一種高耐蝕性三價鉻藍白鈍化液及其制備方法,所述的高耐蝕性三價鉻藍白鈍化液按每升計算，由5-25g的硫酸鉻，2-8g的氟化鈉，1-6g的次磷酸鈉，0.3-1.5g的檸檬酸，1-5g的硝酸鈉，5-15g的七水硫酸鈷和余量的去離子水組成。其制備方法即將硫酸鉻溶于去離子水中，然后加入檸檬酸攪拌溶解之后加次磷酸鈉、硝酸鈉，再次攪拌使完全溶解，之后加入七水硫酸鈷溶解，最后加入氟化鈉持續(xù)攪拌使各原料混合均勻，最終得到性能穩(wěn)定，使用壽命長，生產(chǎn)成本降低，沒有毒性，環(huán)保無污染的一種高耐蝕性三價鉻藍白鈍化液。該高耐蝕性三價鉻藍白鈍化液的制備方法簡單，操作方便，適于工業(yè)化生產(chǎn)。
文檔編號C23C22/36GK103046037SQ20121046524
公開日2013年4月17日 申請日期2012年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月19日
發(fā)明者韓生, 繆樹婷, 曹磊昌, 王金鉆, 王建華, 夏乃潔, 何忠義, 熊麗萍, 郁平, 孫揭陽, 高峰, 朱賢, 王愛民 申請人:上海應(yīng)用技術(shù)學(xué)院