[发明专利]一种连续镀锌及其合金镀层用无毒型钝化液

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于镀锌及其合金表面的钝化液，特别涉及一种连续镀锌及其合金镀层用无毒型钝化液。

背景技术

锌及其合金以还原电位低、价格低廉等优点常被用作钢铁或其它易腐蚀材料的保护层，但是由于其化学性质活泼而容易被腐蚀，因此通常需要对镀锌层进行化学转化处理。含六价铬的处理液操作简单、成本低廉、控制简便，并且所得到的钝化膜有耐蚀性能好、外观漂亮且有自修复能力等优点，得到广泛的应用。但是，六价铬是一种剧毒物质，具有致癌致畸作用，且随着人们环保意识的增强，要求在这类处理剂中取代六价铬的呼声日高，欧盟率先对限制六价铬的使用制定了系列法律，如欧盟要求限制在汽车、家电领域使用六价铬的法令已于2006年7月生效。这一法令对表面处理行业产生深远的影响，各国对在这类处理剂中如何取代六价铬进行了广泛的研究。近些年人们在如何替代六价铬问题上做了大量的工作，主要方向有两个，一种是纯无铬钝化剂，这种钝化液结合其它无机化合物如钛、钼等的化合物或螯合物，再辅以有机聚合物如丙烯酸、聚氨酯、有机硅等制备完成，这类产品在连续镀锌及其合金领域已经有应用，但其缺陷是成本高，一般使用厂家难以接受；一种是以三价铬为主的钝化剂，辅以在一定程度上能够替代六价铬的物质如钴、钼、钨等的化合物，在配合一定的有机助剂，能够使得钝化膜的外观得到明显改善或均匀性增强，这种类型的钝化液因其成本较低，已在批量镀锌领域获得了广泛的使用，在连续镀锌及其合金领域也有一定的应用，其缺陷是钝化液中仍含有痕量的六价铬(需要将其量控制在欧盟ROSH规定的使用范围内，但由于各行业的理解不同，其具体控制量往往由使用厂家确定，如我国海尔规定其使用的三价铬钝化液中的六价铬小于1000ppm即可)，现有技术中采用六价替代物质得到的三价铬钝化液主要有以下三种缺陷和不足：(1)有刺鼻气味，工人操作环境差；(2)溶液在生产运行过程中易产生块状板结物，需定期清理，造成清理出的废液较难处理；(3)在镀锌及其合金镀层表面生成的钝化膜耐蚀性低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种连续镀锌及其合金镀层用无毒型钝化液，无刺鼻、无异味，在镀锌及其合金镀层表面生成的钝化膜耐蚀性较高。

为了达到上述目的，本发明是这样实现的：

一种连续镀锌及其合金镀层用无毒型钝化液，其组成按摩尔比为：三价铬盐∶钴盐∶铈盐为1∶0.01∶0.003～1∶0.03∶0.009，

在工作状态下三价铬离子浓度为0.4-1.5mol/l；

其中，所述三价铬盐是通过对六价铬进行还原，再配以等量的阴离子获得，也可以是硝酸铬、硫酸铬、氯化铬中的一种或两种及以上。

与现有技术相比，本发明的优点是，采用以三价铬为主的处理剂，并在其中加入其它物质，使其处理过的镀层具有与含六价铬的处理液具有同样的功能，且无毒害，无异味。

本发明与其它在用的三价铬钝化液的区别在于使用了不同的六价替代物质，且使用了无异味的有机助剂，使得在同等附着量条件下，所研制钝化液获得的钝化膜较其它同类型产品的耐蚀性优良，且所研制的产品获得的钝化膜在变形后仍有良好的耐蚀性.同时由于本液体无异味，使用环境优良。

附图说明

图1只含有铈离子而不含有钴离子的钝化液所生成的钝化膜表面的扫描电镜下3000倍微观照片；

图2同时含有铈离子和钴离子的钝化液所生成的钝化膜表面的扫描电镜下3000倍微观照片；

图3本发明钝化液与对比例所生成钝化膜与耐蚀性的关系。

具体实施方式

以下结合附图详细描述本发明的具体实施方式，但本发明的具体实施方式不局限于这些实施例。

本发明提出的解决方案是在以三价铬离子为主的钝化液中加入了铈化合物、钴化合物，并通过控制在钝化液中加入的铈离子与钴离子量及其比例，并辅以有机助剂，使钝化液在镀锌及其合金表面生成的化学转化膜具有优良的性能。

本发明提供的出三价铬离子为主的钝化液中同时含有铈离子和钴离子，这样得到的钝化膜表面均匀一致，且耐蚀性很好。

参见图1，只含有铈离子而不含有钴离子的钝化液所生成的钝化膜表面有微观裂纹(图1为电子扫描电子显微镜下3000倍微观照片)；当钝化液中同时含有铈离子和钴离子时，所生成的钝化膜表面均匀一致(参见图2，电子扫描电子显微镜下3000倍微观照片)，该种钝化膜提供了良好的耐蚀性；当只含钴有离子而不含有铈离子的钝化液所生成的钝化膜表面尽管均匀一致，但其耐蚀性不足。