[发明专利]一种电镀锌黑色钝化液及其制备方法

说明书

本发明公开一种电镀锌黑色钝化液及其制备方法，钝化液的pH值为1.5~2.5，其组分及含量为：硅酸钠18~22g/L、工业磷酸22~25mL/L、硫酸镍5~8g/L、硫酸钴1~3g/L、硫酸亚铁0.5~1.2g/L、硫酸铜0.2~0.7g/L、硫代乙酰胺1.5~3mL/L，将硅酸钠、工业磷酸、硫酸镍、硫酸钴、硫酸亚铁、硫酸铜、硫代乙酰胺依次加入到去离子水中混合均匀，调pH值并加水定容到所需体积，既得环保型黑色钝化液；本发明钝化液不含铬等有毒有害物质，该钝化液处理后的锌镀层钝化膜为纯黑色，成膜均匀，耐蚀性优良，钝化工艺简单、耐蚀性高、膜层附着力强、钝化液稳定、生产成本较低、膜层厚度均匀，经中性盐雾试验出现白锈时间超过96小时。

技术领域

本发明涉及一种电镀锌黑色钝化液及其制备方法，主要用于钢铁零件表面电镀锌的后处理工序，该钝化液无铬，且不含重金属，属于金属材料表面处理技术领域。

背景技术

电镀锌属于表面覆盖层保护法中的重要方法之一，该方法用耐蚀性良好的锌覆盖在耐蚀性较差的被保护材料表面，将被保护材料与腐蚀性介质隔开，以达到控制腐蚀的目的。它不仅能大大提高被保护材料的耐蚀性能，而且电镀技术具有设备简单，操作容易，成本低廉等优点，使该方法成为应用最普通、最重要的防腐方法。锌电镀后如果不进行很好的后处理，镀层很快就会变暗，并相继出现白色腐蚀产物。为了提高钢铁制品的抗腐蚀性能和外观装饰性能，一般都要在镀锌后对其进行钝化处理，使锌层表面上形成一层转化膜层。

目前大多数生产线均使用铬酸盐钝化，其中六价铬毒性高，且易致癌，会对环境和人体造成极大的伤害，三价铬在长期存放和使用过程中也会转换为六价铬，政府已严格限制铬酸盐的使用和排放。因此，开发符合环保要求的钝化技术正成为当务之急。

目前报道的无铬黑色钝化体系很多，其中硅酸盐钝化具有很好的应用前景，但稳定性和耐蚀性有待提高；钼酸盐体系具有良好的延缓腐蚀作用，低毒，但对膜层厚度要求太高，成本高；稀土金属盐体系，低毒，稳定性好，具有较好的缓蚀作用，但分散能力差；钛盐体系抗蚀性较高，但成本高，成分多；有机物体系抗蚀性高，但成膜剂种类较多，钝化工艺较复杂，钝化成本偏高，研究进展没有明显突破；总之，以上各种无铬体系均需要进一步提高和完善。

发明内容

本发明的目的是结合硅酸盐和硫酸盐的特性，提供一种电镀锌黑色钝化液，钝化液的pH值为1.5~2.5，其组分及含量为：硅酸钠18~22g/L、工业磷酸22~25mL/L、硫酸镍5~8g/L、硫酸钴1~3g/L、硫酸亚铁0.5~1.2g/L、硫酸铜0.2~0.7g/L、硫代乙酰胺1.5~3mL/L，其余为水。

本发明的另一目的在于提供所述黑色钝化液的制备方法，具体包括以下步骤：

（1）在烧杯中加入体积为配置所需钝化液体积50~70% 的去离子水；

（2）在步骤（1）得到的去离子水中分别依次加入需要量的硅酸钠、工业磷酸，搅拌均匀至完全溶解后得到混合溶液；

（3）在步骤（2）得到的混合溶液中，分别依次加入需要量的硫酸镍、硫酸钴、硫酸亚铁、硫酸铜、硫代乙酰胺，然后搅拌至均匀混合；

（4）调节步骤（3）得到溶液的pH值至1.5~2.5并补充去离子水至所需体积，即得到黑色钝化液。

采用质量浓度为10%的的硝酸和质量浓度为10%的氢氧化钠溶液来调pH值。

本发明的钝化工艺为：将电镀锌板在常温下浸泡在本发明钝化液中钝化处理40~60s，清洗干燥后得到表面钝化的电镀锌板。

本发明的有益效果：

（1）本发明钝化液不含铬等有毒有害物质，是一种环保型的钝化液。