[发明专利]一种镀锌钢表面LDH的制备方法

说明书

本发明公开了一种镀锌钢表面LDH的制备方法，包括以下步骤：a、将镀锌钢片置于碱液中,去除表面氧化物后，冲洗干净；b、将0.01～0.03mol硝酸锌、0.01～0.03mol硝酸铵、0.1～0.5mol偏铝酸钠、0.1～0.3mol硝酸钠按先后顺序依次加入到100ml去离子水中，搅拌25～35min；c、调节步骤b所得溶液的pH值，使溶液的pH在12～13之间；d、将经过步骤a处理的镀锌钢片，置于步骤c调配后的溶液中，在室温条件下，反应时间为12～16h，得到镀锌钢表面Zn‑Al‑LDH层。本发明的有益效果是：无需加热,在室温下即可在镀锌钢表面制备出LDH结构,提高了镀锌钢的耐腐蚀性。

技术领域

本发明涉及一种镀锌钢的表面处理方法，尤其是一种镀锌钢表面LDH的制备方法。

背景技术

镀锌钢板在各个领域中应用广泛，是一种性能良好的钢铁材料。由于镀锌层在空气中特别是高湿热环境中易被腐蚀形成白锈，直接影响耐腐蚀性能。目前普遍采用铬酸盐钝化以提高其耐蚀性能，铬酸盐钝化膜有着致密性优良、稳定性高等特点。由于铬酸盐钝化膜所用到的六价铬是一种极毒且致癌性的物质，对人体的消化道、呼吸道、皮肤和粘膜都有很大的危害。美国EPA组织和欧盟ROHS六价铬定性高度危险剧毒物质，在电子产品材料或汽车产品材料等领域中不使用铬化合物。中国，为响应国家制造业环境保护指导意见，六价铬钝化工艺必须停止使用，因此，为了保护环境和人类的健康，绿色环保的新型镀锌板表面处理技术便迫在眉睫。

层状双金属氢氧化物(layered double hydroxide,LDH)，是水滑石(Hydrotalcite,HT)和类水滑石类化合物(Hydrotalcite-Like Compounds,HTLCs)的统称。是一种能具有应用价值和发展前景的无机材料，其主体结构为两种金属氢氧化物。化合物插层组装的一系列超分子材料称为水滑石类插层材料(LDHs)，其化学组成为其中M²⁺为Zn²⁺、Ni²⁺、Co²⁺、Mg²⁺、Cu²⁺等二价金属阳离子，M³⁺为Al³⁺,Fe³⁺,Cr³⁺,Sc³⁺等三价金属阳离子，A^n-为CO₃^2-,NO^3-,Cl^-,SO₄^2-,OH^-等阴离子。主体层板的化学组成可调变，层间客体阴离子的种类和数量可调变，插层组装体的粒径尺寸和分布可调控，具有很好的吸附性、离子交换性、催化性和耐腐蚀性能。

LDH具有独特的离子交换性，能够使无机或有机离子通过交换方式进入LDH层间，赋予了材料多样的性能，使其应用领域广泛包括：选择性吸附和分离、催化、医药、磁学和光学等方面，近年来，LDH在防腐领域得到广泛关注，无机材料插入有机材料层间，会使有机涂层形成“迷宫效应”可有效防止腐蚀介质在涂层中渗透，改善涂层的防护。LDH是一种缓蚀物质，可减缓材料的腐蚀，还可以实现材料的表面疏水化，使材料的耐腐蚀性能进一步提高。

发明内容

本发明的一个目的提供一种镀锌钢表面LDH的制备方法，能够在镀锌钢表面原位生长针状的LDH层，从而提高镀锌钢表面的抗腐蚀性能。

为实现上述目的，本发明提供一种镀锌钢表面LDH的制备方法，包括如下步骤：

a、将镀锌钢片置于碱液中,去除表面氧化物后，再用去离子水冲洗干净；

b、将0.01～0.03mol硝酸锌、0.01～0.03mol硝酸铵、0.1～0.5mol偏铝酸钠、0.1～0.3mol硝酸钠按先后顺序依次加入到100ml去离子水中，搅拌25～35min；

c、调节步骤b所得溶液的pH值，使溶液的pH在12～13之间；