一種冷軋鋼表面復(fù)合膜層的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種冷軋鋼表面復(fù)合膜層的制備方法，所述的制備方法包括如下步驟：a）冷軋鋼基材前處理，b）配制鋯鹽摻雜硅烷溶液，c）冷軋鋼基材后處理，d）復(fù)合膜層性能測試。本發(fā)明揭示了一種冷軋鋼表面復(fù)合膜層的制備方法，該制備方法選料獨特、制備簡便，制得的復(fù)合膜層具有較高的腐蝕電位與極化電阻，較低的腐蝕電流密度，從而具備了極高的耐腐蝕性能。
【專利說明】一種冷軋鋼表面復(fù)合膜層的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種金屬加工，尤其涉及一種冷軋鋼表面復(fù)合膜層的制備方法，屬于金屬加工【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]冷軋鋼表面通常要進行鈍化處理，以提高冷軋鋼金屬的抗腐蝕性能?，F(xiàn)在，仍有不少企業(yè)為了既能提高冷軋鋼的防護性能，又能節(jié)省成本，大量使用鉻酸鹽對金屬進行鈍化，這種鉻酸鹽鈍化對人體和環(huán)境有嚴重危害，已逐步被限制使用。為了避免六價鉻對人體和環(huán)境的危害，人們正致力于采用有機硅烷鈍化技術(shù)，這是一種基于環(huán)保的有機-無機的硅烷化學(xué)，通過選擇合適的硅烷鈍化體系，可以在金屬表面得到結(jié)構(gòu)致密，耐蝕性好的鈍化膜，有效提高金屬表面的抗腐蝕性能。
[0003]目前，人們正越來越多采用硅烷處理冷軋鋼金屬表面，以此提高冷軋鋼金屬防腐蝕能力，然而，純硅烷膜存在膜薄、力學(xué)性能差等缺點，對冷軋鋼金屬表面的抗腐蝕性提高不大。現(xiàn)行技術(shù)中，不少人采用納米二氧化硅、氧化鋁、鈰鹽等對硅烷溶液摻雜改性以提高硅烷膜對金屬的防護能力，然而很少有人用鋯鹽摻雜改性處理純硅烷膜，來提高硅烷膜的耐腐蝕性能，而鋯具有極好的抗腐蝕性能及極高的熔點、硬度、強度等

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對上述需求，本發(fā)明提供了一種冷軋鋼表面復(fù)合膜層的制備方法，該制備方法選料獨特、制備簡便，制 得的復(fù)合膜層具有較高的腐蝕電位與極化電阻，較低的腐蝕電流密度，從而具備了極高的耐腐蝕性能。
[0005]一種冷軋鋼表面復(fù)合膜層的制備方法，所述的制備方法包括如下步驟:a)冷軋鋼基材前處理，b)配制鋯鹽摻雜硅烷溶液，c)冷軋鋼基材后處理，d)復(fù)合膜層性能測試。
[0006]在本發(fā)明一較佳實施例中，所述的步驟a)中，冷軋鋼基材前處理包括如下工序:磨光處理、清洗處理、去油處理、沖洗及浸濕。
[0007]在本發(fā)明一較佳實施例中，所述的步驟b)中，配制鋯鹽摻雜硅烷溶液包括如下步驟:1)配制硅烷溶液；2)配制硝酸鋯摻雜硅烷溶液。
[0008]在本發(fā)明一較佳實施例中，所述的硅烷溶液包含的成分及配制體積比為:1，2_雙(三甲氧基硅基)乙烷5%，甲醇15%，去離子水80%。
[0009]在本發(fā)明一較佳實施例中，所述的硅烷溶液各成分按體積比混合后，加入了適量醋酸并調(diào)節(jié)PH值為3.5~4.0，然后在25 °C下攪拌水解I~2h。
[0010]在本發(fā)明一較佳實施例中，所述的硝酸鋯摻雜硅烷溶液濃度為0.0Olmol/L，其通過在制備的硅烷溶液中加入適量硝酸鋯配制而成。
[0011]在本發(fā)明一較佳實施例中，所述的步驟c)中，冷軋鋼基材后處理包括如下工序:室溫浸泡處理、吹干處理和烘干處理。
[0012]本發(fā)明揭示了一種冷軋鋼表面復(fù)合膜層的制備方法，該制備方法選料獨特、制備簡便，制得的復(fù)合膜層具有較高的腐蝕電位與極化電阻，較低的腐蝕電流密度，從而具備了極高的耐腐蝕性能。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步詳細的說明:
圖1是本發(fā)明實施例冷軋鋼表面復(fù)合膜層制備方法的工序步驟圖；
【具體實施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的較佳實施例進行詳細闡述，以使本發(fā)明的優(yōu)點和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對本發(fā)明的保護范圍做出更為清楚明確的界定。
[0015]圖1是本發(fā)明實施例冷軋鋼表面復(fù)合膜層制備方法的工序步驟圖；該制備方法包括如下步驟:a)冷軋鋼基材前處理，b)配制鋯鹽摻雜硅烷溶液，c)冷軋鋼基材后處理，d)復(fù)合膜層性能測試。
實施例
[0016]具體制備方法如下:
a)冷軋鋼基材前處理，冷軋鋼基材前處理包括如下工序:1)磨光處理，將需要處理的冷軋鋼基材在加工機床上進行打磨，便于后續(xù)加工處理；2)清洗處理，先用去離子水沖洗經(jīng)磨光處理后的冷軋鋼基材，然后在室溫下用丙酮清洗冷軋鋼基材表面，最后用去離子水再次對冷軋鋼基材表面進行沖洗；3)去油處理，先將沖洗后的冷軋鋼基材表面吹干，然后在室溫下用堿性脫脂劑對冷軋鋼基材表面進行去油處理；4)沖洗及浸濕，先用去離子水將經(jīng)去油處理后的冷軋鋼基材表面進行沖洗，再用去離子水完全浸濕冷軋鋼基材，直至在冷軋鋼基材表面形成無縫水膜。
[0017]b)配制鋯鹽摻雜硅烷溶液，配制鋯鹽摻雜硅烷溶液包括如下步驟:1)配制硅烷溶液；先將1，2-雙(三甲氧基硅基)乙烷、甲醇、去離子水按體積比5:15:80混合，然后用醋酸調(diào)節(jié)混合液PH值為3.5~4.0，最后在25°C下攪拌水解I~2h，制得硅烷溶液。2)配制硝酸鋯摻雜硅烷溶液；向水解后制得的硅烷溶液中加入2.2g/L硝酸鋯，充分攪拌，配成濃度為0.001mol/L的硝酸鋯摻雜硅烷溶液。
[0018]c)冷軋鋼基材后處理，后處理具體過程為:先將前處理過的冷軋鋼基材放入配制好的硝酸鋯摻雜硅烷溶液中，再在室溫下浸泡5min，然后取出用壓縮空氣吹干，最后在150°C烘箱中烘干30min，即可在冷軋鋼基材表面形成無機/有機復(fù)合硅烷膜。該無機/有機復(fù)合硅烷膜為硝酸鋯摻雜硅烷復(fù)合膜，由于硝酸鋯在冷軋鋼基材表面形成了含有氧化鋯的夾雜化合物層，而氧化鋯的存在可以降低復(fù)合硅烷膜的導(dǎo)電性與孔隙度，從而提高復(fù)合硅烷膜的耐腐蝕性能；同時，復(fù)合硅烷膜中的硝酸鋯離子能起到物理阻隔作用，進而提高了復(fù)合硅烷膜的耐腐蝕性能。
[0019]d)復(fù)合膜層性能測試，通過對冷軋鋼基材表面形成的無機/有機復(fù)合硅烷膜層進行電化學(xué)性能測試和硫酸銅點滴測試，結(jié)果表明:相比于純硅烷膜，硝酸鋯摻雜硅烷復(fù)合膜的腐蝕電位、極化電阻明顯增大，腐蝕電流密度明顯降低，耐腐蝕性能大大提高，且硝酸鋯摻雜硅烷復(fù)合膜對冷軋鋼基材表面的保護效率要比純硅烷膜更高。[0020]本發(fā)明揭示了一種冷軋鋼表面復(fù)合膜層的制備方法，該制備方法選料獨特、制備簡便，制得的復(fù)合膜層具有較高的腐蝕電位與極化電阻，較低的腐蝕電流密度，從而具備了極高的耐腐蝕性能。
[0021]以上所述，僅為本發(fā)明的【具體實施方式】，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù) 人員在本發(fā)明所揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可不經(jīng)過創(chuàng)造性勞動想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書所限定的保護范圍為準。
【權(quán)利要求】
1.一種冷軋鋼表面復(fù)合膜層的制備方法，其特征在于，所述的制備方法包括如下步驟:a)冷軋鋼基材前處理，b)配制鋯鹽摻雜硅烷溶液，c)冷軋鋼基材后處理，d)復(fù)合膜層性能測試。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷軋鋼表面復(fù)合膜層的制備方法，其特征在于，所述的步驟a)中，冷軋鋼基材前處理包括如下工序:磨光處理、清洗處理、去油處理、沖洗及浸濕。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷軋鋼表面復(fù)合膜層的制備方法，其特征在于，所述的步驟b)中，配制鋯鹽摻雜硅烷溶液包括如下步驟:1)配制硅烷溶液；2)配制硝酸鋯摻雜硅烷溶液。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的冷軋鋼表面復(fù)合膜層的制備方法，其特征在于，所述的硅烷溶液包含的成分及配制體積比為:1，2_雙(三甲氧基硅基)乙烷5%，甲醇15%，去離子水80%。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的冷軋鋼表面復(fù)合膜層的制備方法，其特征在于，所述的硅烷溶液各成分按體積比混合后，加入了適量醋酸并調(diào)節(jié)PH值為3.5~4.0，然后在25°C下攪拌水解I~2h。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的冷軋鋼表面復(fù)合膜層的制備方法，其特征在于，所述的硝酸鋯摻雜硅烷溶液濃度為0.0Olmol/L，其通過在制備的硅烷溶液中加入適量硝酸鋯配制而成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷軋鋼表面復(fù)合膜層的制備方法，其特征在于，所述的步驟c)中，冷軋鋼基材后處理包括如下`工序:室溫浸泡處理、吹干處理和烘干處理。
【文檔編號】C23C22/50GK103590029SQ201310483136
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年10月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月15日
【發(fā)明者】夏澤軍 申請人:昆山宏凌電子有限公司