[发明专利]一种铁基防锈复合氧化膜

说明书

本发明公开了一种铁基防锈复合氧化膜。目前铁基氧化膜的厚度通常在2‑5微米，防锈能力低，耐蚀性差，耐酸性也差，耐磨度也很低。本发明采用铁基体浸泡在酸性处理液中进行化学反应生成铁基防锈复合氧化膜，浸泡温度控制在90‑110℃，浸泡时间为20‑60分钟，该酸性处理液的配制方法如下：在水中先加入H₃PO₄，然后加入FeO、Ca(NO₃)₂、SnCl₂和NaNO₃，搅拌形成酸性处理液。本发明使氧化膜的防锈性能、耐磨性能、耐高温性能及硬度均得到了很大的提高，也使其与涂料之间具有较好的结合力，特别是防锈性能得到很大的提高。

技术领域

本发明涉及铁基体表面的氧化膜，具体地说是一种铁基防锈复合氧化膜。

背景技术

铁在使用过程中很容易生锈。当铁制成铁锅等烹调器具时，由于烹调器具在使用时会接触到许多盐、醋等化学物质，这些物质会腐蚀铁，为了防止这一点，人们在铁表面氧化处理形成一层氧化膜，使得铁表面呈黑色。

所述的黑色氧化膜通常由FeO、Fe₃O₄和Fe₂O₃三层组成，其分布状况是靠近基体的是灰色的氧化亚铁（FeO），中间层是蓝黑色的磁性氧化铁（Fe₃O₄），最外层是少量红棕色的三氧化二铁（Fe₂O₃），其中以α-Fe₂O₃为主。FeO层最厚，约占整个氧化膜厚度的90%。目前形成前述氧化膜所用的加工方法为：将铁基体置于熔融的强碱性熔液中进行氧化，温度在400-450℃，氧化膜的孔隙小，由于熔液呈碱性，对生成的氧化膜孔隙无溶解能力，当氧化膜的厚度在2-5微米时，孔隙就被封闭，氧化膜的厚度就不再增加。采用目前的加工方法，氧化膜的厚度通常在2-5微米。也正是由于氧化膜的厚度较薄，其防锈性能低，耐蚀性差，耐酸性也差，耐磨度也很低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服上述现有技术存在的缺陷，提供一种浸泡在酸性处理液中进行化学反应生成的铁基复合氧化膜，其厚度最大可达50微米左右，以提高氧化膜的防锈性能、耐磨性能、耐高温性能及硬度，尤其是防锈性能。

为此，本发明采用如下的技术方案：一种铁基防锈复合氧化膜，其采用铁基体浸泡在酸性处理液中进行化学反应生成，浸泡温度控制在90-110℃，浸泡时间为20-60分钟，该酸性处理液的配制方法如下：在水中先加入H₃PO₄，然后加入FeO、Ca(NO₃)₂、SnCl₂和NaNO₃，搅拌形成酸性处理液；

上述FeO的添加量为5-15g/L，Ca(NO₃)₂的添加量为5-15g/L，SnCl₂的添加量为5-15g/L，H₃PO₄的添加量为15-35g/L，NaNO₃的添加量为1-10g/L。

本发明所述的铁基体可以为除油、除锈后的钢板或铸铁，钙和锡可以明显提高复合氧化膜的防锈性能。由于本发明所用的处理液呈酸性，对氧化膜的孔隙具有溶解能力，从而可以使氧化膜的厚度最大可达50微米左右。本发明的复合氧化膜呈灰黑色。

作为对上述技术方案的进一步完善和补充，本发明采取以下技术措施：

所述复合氧化膜的厚度为5-50微米，优选为35-45微米。

浸泡温度优选控制在95-100℃。

浸泡时间优选为30-50分钟。

所述FeO的添加量优选为8-12g/L。