[发明专利]一种适用于改善热浸镀锌钢材表面耐腐蚀性能的钝化液及方法

说明书

本发明公开了一种适用于改善热浸镀锌钢材表面耐腐蚀性能的钝化液及其方法，钝化液包括以下成分：硫酸钛13‑17g/L，硫酸镍8‑10g/L，丙基三甲基硅烷6‑8g/L，纳米碳化硅0.05‑0.15g/L，余量为去离子水。钝化方法包括：将钝化液置入钝化槽中；调节钝化液的温度和PH值；将镀锌工件从热浸镀锌浴中取出后，直接放入钝化槽中钝化，清洗烘干。采用有机‑无机相结合的配方，和钛盐、硅烷和纳米粒子复合钝化方法，增加膜层的厚度，可获得均匀、致密且具有自愈能力的膜层，从而提高耐腐蚀性；降低对环境的污染；并且钝化后，直接清洗烘干即可。其配方简单，成本低，钝化方法易操作，具有很强的实用性和广泛的适用性。

技术领域

本发明涉及一种钝化液及钝化方法，具体涉及一种适用于改善热浸镀锌钢材表面耐腐蚀性能的钝化液及方法。

背景技术

钢材表面热浸镀锌是目前各先进国家使用最广泛、最有效且最具经济效益的一种大气防腐蚀方法之一。与热浸镀铝相比，热浸镀锌的化合物层较薄，并且其厚度易控制，因此加工性能良好。热浸镀锌钢材在输电线铁塔、通讯塔、输送煤气管道等领域都得到了广泛的应用。使用一段时间后，镀锌钢与空气中的氧气、水蒸气、其他酸性或碱性介质接触，表面容易发生腐蚀反应，形成氢氧化锌或其他碱式锌盐等，而在表面呈现白斑或白粉状态，从而严重影响镀锌钢材的耐腐蚀性能和外观形貌。

为了改善这一问题、提高热浸镀钢的耐腐蚀性能，可以采用在工件热浸镀后进行钝化处理，在浸镀锌层表面形成致密、耐腐蚀性能优良的钝化膜，隔绝锌层与空气、水或酸碱介质的接触，防止腐蚀的发生，从而保护内部热浸镀锌钢。最早采用的是六价铬钝化，其工艺简单、溶液稳定、耐蚀性能强、成本低廉，但是六价铬的毒性强，对环境和人体的危害严重，其使用已收到严格限制。三价铬钝化液是在六价铬的基础上提出的，三价铬是人体的必需微量元素，可以帮助人体对糖、蛋白质和脂肪的吸收，使用安全。但是三价铬钝化膜的耐腐蚀性能较差，膜层不够致密，并且三价铬钝化膜在空气中放置时间长时，膜层容易发生氧化。

无铬钝化技术已在国际上得到广泛地研究和应用。主要有无机物钝化和有机物钝化。无机物钝化有钼酸盐、硅酸盐、钛盐、稀土盐、锆基溶液等。无机盐钝化存在膜层较薄、膜层不够致密、自愈能力较差、某些溶液成本较高、耐腐蚀性不理想等缺点。有机物钝化包括植酸、丹宁酸、有机硅烷等，但是分别存在膜层易破损、无自愈能力、黏着力较差、价格昂贵、膜层较薄、耐蚀性较差等缺点。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种成本低、操作简单的适用于改善热浸镀锌钢材表面耐腐蚀性能的钝化液及方法。

为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：

一种适用于改善热浸镀锌钢材表面耐腐蚀性能的钝化液，包括以下成分：

硫酸钛13-17g/L，硫酸镍8-10g/L，丙基三甲基硅烷6-8g/L，纳米碳化硅0.05-0.15g/L，余量为去离子水。

所述纳米碳化硅的粒径为30-50nm。

一种改善热浸镀锌钢材表面耐腐蚀性能的钝化方法，包括以下步骤：

S1、将权利要求1-2任一所述的钝化液置入钝化槽中；

S2、调节上述钝化槽中钝化液的温度和PH值；

S3、将镀锌工件从热浸镀锌浴中取出后，直接放入钝化槽中，钝化一段时间后，清洗烘干。

上述步骤S2中的温度为30-40℃，pH值为3-5。

上述步骤S3中的钝化时间为2-3min。

上述步骤S3中的烘干温度为40℃恒温。

本发明的有益之处在于：