[发明专利]用于电解钝化最外侧铬或最外侧铬合金层以增加其抗腐蚀性的方法

说明书

本发明涉及一种用于电解钝化最外侧铬或最外侧铬合金层以增加其抗腐蚀性的方法，所述方法包括以下步骤：(i)提供包括所述最外侧铬或最外侧铬合金层的衬底；(ii)提供或制造酸性钝化水溶液，所述溶液包括：‑三价铬离子、‑磷酸根离子、‑一种或多于一种有机酸残基阴离子；(iii)使所述衬底与所述钝化溶液接触且在所述钝化溶液中在作为阴极的所述衬底与阳极之间通电流，以使得钝化层沉积于所述最外层上，其中在所述钝化溶液中，所述三价铬离子是通过在磷酸存在下经由选自由过氧化氢及有机还原剂组成的群的至少一种还原剂化学还原六价铬而获得，其限制条件为在所述化学还原期间或之后，一种或多于一种有机酸残基阴离子首次出现在所述钝化溶液中。

本发明涉及一种用于电解钝化最外侧铬或最外侧铬合金层以增加其抗腐蚀性的方法，特别是对于由电解沉积的三价铬获得的最外侧铬或最外侧铬合金层。

出于装饰及功能目的，金属衬底或塑料衬底上电解沉积的镍及铬层为众所周知的。也已知此类衬底展现良好及可接受的抗腐蚀性，尤其在最外层由六价铬获得的情况下。

然而，六价铬，尤其铬酸，为毒性极大的致癌物及环境危害。尤其废水处理成本很高，需要付出很大的努力。因此，希望使六价铬的利用减到最少。因此，由六价铬获得的通常展现极好的抗腐蚀性且通过公认程序制造的最外侧铬层(包含其合金)越来越多地由自三价铬获得的最外侧铬层替代。此后，不断努力使此类铬层最优选化，以便获得至少等效于由六价铬获得的铬层的特性，例如就抗腐蚀性而言。

为了使由三价铬获得的最外侧铬层的抗腐蚀性最优选化，通常施加表面处理，诸如浸渍处理及/或电解钝化。

US 2015/0252487 A1涉及一种赋予镀铬衬底改进的腐蚀保护的方法，所述衬底已用来自Cr⁺³镀覆浴的铬镀覆，要求一种处理衬底的方法，其中所述衬底包括具有自三价铬电解质沉积的铬的镀层，所述方法包括以下步骤：

(a)在包括(i)三价铬盐及(ii)错合剂的电解质中提供阳极及作为阴极的衬底；

(b)在阳极与阴极之间通电流以将钝化膜沉积于衬底上。

JP 2009-235456 A涉及(i)由三价铬镀覆溶液形成的镀铬膜的电解处理溶液及(ii)用于电解处理由三价铬镀覆溶液形成的镀铬膜的方法，其中所述溶液包括水溶性三价铬化合物，例如硫酸铬、碱性硫酸铬、硝酸铬、乙酸铬、氯化铬及磷酸铬。其进一步揭示作为阴极进行电解处理的制品。

JP 2010-209456 A涉及一种用于防止镀铬膜生锈的浸渍处理溶液及一种使用处理溶液进行防止镀铬膜生锈的处理的方法(防锈处理方法)，其中所述方法可应用于六价镀铬膜或三价镀铬膜。

WO 2008/151829 A1涉及一种用于形成抗腐蚀涂层的方法，其中待处理的表面与包括铬(III)离子及至少一种磷酸盐化合物的处理水溶液接触，其中铬(III)离子的物质量的浓度与至少一种磷酸盐化合物的浓度(相对于正磷酸盐计算)的比率在1:1.5与1:3之间。所述方法改进配备有转化层的金属表面、尤其含有锌的金属表面的抗腐蚀保护。铬(III)离子由无机铬(III)盐或借助于还原适合的六价铬化合物提供。

WO 2011/147447 A1涉及一种用于在锌、铝或镁以及这些金属的合金上产生基本上无铬(VI)的腐蚀保护层的方法。待处理的表面连续与含有铬(III)离子、待处理衬底表面的金属离子及至少一种错合剂的两种处理水溶液直接接触。第一处理溶液的pH在1.0至4.0范围内，而第二处理溶液的pH为3.0至12.0。技术方案12揭示步骤1中的钝化处理是通过在钝化溶液中连接作为阴极的衬底来辅助。

US 6,004,448 A涉及一种用于在含有三价铬化合物的浴中在金属衬底上电解沉积氧化铬涂层的可溶性物质组合物及方法。

目前，在一些情况下，在通常标准化的中性盐雾测试(NSS测试)中，包括由基于Cr-III的电解质沉积的最外侧铬或最外侧铬合金层的衬底理想地提供约300小时的抗腐蚀性。