[发明专利]一种常温彩色三价铬钝化工艺

说明书

技术领域

本发明涉及金属电镀领域，具体涉及一种常温彩色三价铬钝化工艺。

背景技术

镀锌层广泛应用于钢铁零件的防护性镀层，但其化学性质活泼很容易被氧化，因此必须对其进行钝化处理。传统的六价铬钝化工艺成熟、价格低廉，但对环境污染严重，是有毒的致癌物质，它的毒性是三价铬的100倍。六价铬为吞入性毒物/吸入性极毒物，皮肤接触可能导致敏感；更可能造成遗传性基因缺陷，吸入可能致癌，对环境有持久危险性。过量的(超过10ppm)六价铬对水生物有致死作用。所以欧盟ROHS指令中明文规定，六价铬含量不能超过0.1％(1000PPM，1PPM的含义：百万分之一)；指令同时规范的电机电子设备中不得含有六价铬。中华人民共和国信息产业部，中华人民共和国国家发展和改革委员会，中华人民共和国商务部，中华人民共和国海关总署，中华人民共和国国家工商行政管理总局，中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局，中华人民共和国国家环境保护总局联合会签的《电子信息产品污染控制管理方法》(第39号)也明确要求自2008年7月后所有电子产品中禁用六价铬。

我公司系合肥美菱公司等家电企业专业钣金件配件供应商，而合肥美菱公司在2005年9月就明确要求，配套厂家提供的配套件中不得含有六价铬。同时特别要求钣金件供货厂家提供的金属加工件，电镀钝化时必须使用环保钝化。而传统电镀钝化都采用的是六价铬钝化，开发新的环保型钝化技术已迫在眉睫。但当时国内仅有几家大学和科研机构刚开始研究，没有成熟的工艺配方。市场上也只有几家国内公司代理国外环保钝化剂，成本高且操作条件苛刻(ph值：1.8-2.0时间：60s温度：60℃)不能满足大规模工业生产需要。为稳定市场、抓住机遇，我公司当即抽调技术骨干，成立专项研究小组，集体攻关；经过近4年的不懈实验和逐步完善，成功研发出符合大规模工业生产的最新彩色三价铬钝化方法；因原材料绝大部分采用食品级，从根本上解决了环境污染问题。

发明内容

本发明公开了一种常温彩色三价铬钝化工艺，采用此工艺钝化电镀锌件，成膜速度快、环保，节能，所得电镀锌件耐腐蚀性好。

为实现上述目的本发明采用如下技术方案：

一种常温彩色三价铬钝化工艺，其特征在于：将电镀好的镀锌件，投入配置好的钝化液里，通过锌的溶解形成锌离子，同时锌离子的溶解造成锌表面溶液的pH上升，三价铬直接与锌离子、氢氧根等反应，形成不溶性络合物沉淀在锌表面上而形成耐蚀性好的钝化膜，具体步骤如下：

(1)钝化液的配制

将计量好的成膜剂加入纯水中，不断搅拌，使其完全溶解后，再依次按配方比例加入氧化剂、络合剂、成膜促进剂、其他金属离子，并搅拌均匀，使其完全溶解，充分发生络合反应，2-3小时后，加入封孔剂，搅拌10-30min，用酸或碱调整PH值至1.5-4.5，

其中，所述的成膜剂选自无水三价铬盐、含水三价铬盐中的一种，加入量为30-35g/L，以硝酸铬的加入量计；所述的氧化剂为食用氯化钠，加入量为20-30g/L；所述的络合剂为柠檬酸，加入量20-25g/L；所述的成膜促进剂为胡萝卜素，加入量为10-20g/L；所述的其他金属离子为镧系稀土，加入量为3-3.5g/L；所述的封孔剂为酸性硅胶，用量适量；所述的用于调节PH值的酸为硝酸，所述的碱为氢氧化钠；

(2)钝化将电镀好的电镀锌件投入钝化液进行三价铬钝化处理，5-15s后快速取出，

钝化过程发生如下化学反应：

a、溶锌过程：Zn+O^x(氧化剂)→Zn²⁺+O^x-

Zn+2H⁺→Zn²⁺

b、成膜过程：；

(3)清洗将钝化后的电镀锌件取出用清水快速冲洗，除去残留的钝化液；

(4)钝化膜的老化将冲洗后的电镀锌件放入50-80℃的热水中浸泡，以加快钝化膜的老化，几分钟后取出干燥即可。

所述的常温彩色三价铬钝化工艺，其特征在于：所述的钝化液的PH值为：1.8-3.0；所述的钝化时间为6-10s；钝化温度为-15℃～45℃。

本发明常温彩色三价铬钝化技术与当前市场上已知的其他三价铬钝化技术相比较，具有如下创新点：

1、彻底解决环保问题：原材料选用食品级，从源头上解决了环境污染问题。