[发明专利]一种环保高效的无镍锰系磷化处理药剂及其制备方法和应用

说明书

本发明公开一种环保高效的无镍锰系磷化处理药剂及其制备方法和应用。以水为溶剂，由磷酸、硝酸、双氧水、碳酸锰、内置型促进剂和余量水制成。本发明的磷化处理药剂是完全区别于传统锰系磷化药剂的一种高效、节能、环保的无镍锰系磷化药剂。可以在工件表面快速的形成致密的磷化膜，提高生产效率。经过本发明磷化药剂处理得到的磷化膜，使用扫描电镜(SEM)检测分析时可以看到磷化膜结晶呈颗粒状，磷化膜结晶表面无露点。这一特性大大的提高了磷化膜的耐摩擦性能、耐腐蚀性能、自润滑性能等。该磷化药剂稳定，药剂中的各组分搭配合理是一种高效节能环保的无镍锰系磷化药剂。

技术领域

本发明涉及一种适用于加工冷轧钢、铸钢、钢铁部件、螺丝、标准件和粉末冶金材质零部件的环保高效防锈的无镍锰系磷化处理药剂。

背景技术

锰系磷化膜因其硬度高有一定的耐蚀性能，而被广泛的应用在金属表面处理中的润滑、防腐、耐磨等方面上。锰系磷化液是金属工件磷化处理的必要药剂，经过锰系磷化工艺处理过的工件，在工件表面可以形成结晶细小、更加均匀致密的磷化膜，使磷化膜的耐受性提高，增加磷化膜的可被处理性。但是由于锰系磷化加工出的磷化膜一般都属于厚膜磷化，这样就导致了在后期装配时这些锰系磷化工件无法满足一些精密仪器的要求。而且虽然镍、钴等重金属离子不与工件表面发生置换反应，但是这些重金属可以在工件表面形成大量的磷化晶核，这些晶核能够增加磷化的活化点，加快磷化反应速率，所以这些重金属被大量的应用于锰系磷化药剂中。但是这些重金属例如镍在国标中的归类也是属于第一类污染物，对人体及环境拥有极大的伤害力。随着环保政策的不断收紧，镍排放量的问题也是各厂家首要需要解决的问题。

发明内容

为了解决工件的尺寸精密需求，以及越来越重视的环保问题。本发明提供一种无镍锰系磷化处理药剂，本发明的无镍锰系磷化处理药剂不仅能够满足后续精密工件的尺寸要求，而且由于使用了一种复配的内置型促进剂来代替镍等重金属在磷化药剂中的作用，达到了节能减排的效果。

本发明采用的技术方案是：一种环保高效的无镍锰系磷化处理药剂，以水作为溶剂，按质量百分比组成如下：

本发明中，所述磷酸不限于多少浓度的磷酸，其纯物质的量占整个配方比例的15％-40％。所述硝酸不限于多少浓度的硝酸，其纯物质的量占整个配方比例的8％-20％。所述碳酸锰不限于多少浓度的碳酸锰，其纯物质的量占整个配方的8％-30％。

优选地，上述的一种环保高效的无镍锰系磷化处理药剂，按质量百分比组成如下：

优选地，上述的一种环保高效的无镍锰系磷化处理药剂，所述内置型促进剂选自NO₃^-、ClO₃^-、H₂O₂、NO₂^-、过硼酸盐、氟硼酸盐、季四醇磷酸酯、酒石酸、柠檬酸、含羟基或羧基的有机酸中的一种或者二种以上混合复配。

优选地，上述的一种环保高效的无镍锰系磷化处理药剂，按质量比，磷酸:硝酸＝1.8-2.5:1。

优选地，上述的一种环保高效的无镍锰系磷化处理药剂，按质量百分比组成如下：

一种环保高效的无镍锰系磷化处理药剂的制备方法，包括如下步骤：

(1)取配方计量的磷酸置入反应釜中，开启搅拌；

(2)向反应釜中加入配方计量的硝酸；

(3)在向反应釜中加入配方计量的水；

(4)最后依次向反应釜中加入配方计量的双氧水、碳酸锰和内置型促进剂；

(5)搅拌60-80min。