[发明专利]一种锌表面无铬蓝白钝化液及其制备方法和钝化方法

说明书

本发明涉及一种锌表面无铬蓝白钝化液及其制备方法和钝化方法，属于电镀锌表面处理技术领域，解决了现有技术中铬酸盐蓝白钝化液毒性强，无铬蓝白钝化液不稳定，耐蚀性较差的问题。一种锌表面无铬蓝白钝化液，含有可溶性磷酸盐、可溶性铈(IV)盐和可溶性硝酸盐，其中可溶性磷酸盐为成膜剂，可溶性铈(IV)盐为氧化成膜剂，可溶性硝酸盐为氧化剂，钝化液的PH值为1.5‑3.0。本发明克服了铬酸盐钝化技术毒性大、不环保等缺点，可实现电镀锌及镀锌零部件的清洁生产，符合环保要求，钝化膜外观呈均匀致密的蓝白色，经中性盐雾试验出白锈的时间，最佳实施例超过32小时，接近于三价铬蓝白钝化的耐腐蚀性能。

技术领域

本发明属于电镀锌表面处理技术领域，尤其涉及一种锌表面无铬蓝白钝化液及其制备方法和钝化方法。

背景技术

常见活性金属在空气中放置，尤其在存在水汽、盐雾、暴晒等条件下极易发生氧化、锈蚀，许多金属如最常见的铜、铁等氧化后破坏了金属表面的原有结构，会更容易被进一步氧化、锈蚀，一般对易腐蚀的金属表面采用镀锌工艺处理，并在镀锌层表面再进行钝化处理。镀锌层蓝白钝化得到类似镀铬的透亮蓝白钝化膜，其耐蚀性优于银白钝化，在汽车、五金等产品中获得广泛应用。

传统的钝化处理通常采用六价铬钝化技术或三价铬技术。但在传统的钝化处理技术中，六价铬具有致癌性、三价铬在氧化性物质存在的条件下有转化成六价铬的倾向，因此传统的铬酸盐处理技术面临着十分严峻的健康问题和环境问题。因此，寻求替代铬酸盐钝化处理的环境友好型的无铬表面防护技术已经成为电镀锌业中正在积极探讨和研究的热门技术之一。国内外主流的无铬钝化体系包括：钼酸盐钝化、硅酸盐钝化、稀土钝化、有机钝化等。然而，在实际应用中：钼酸盐具备低毒性，长期使用对健康易造成危害；单独使用的硅酸盐形成的钝化膜耐腐蚀性较差且钝化液的PH值不稳定，易形成溶胶；有机体系往往溶液粘度大不适用于小工件生产；稀土钝化存在钝化液不稳定等问题。专利CN113445039A公开了一种锌表面无铬钝化液及钝化方法，其为彩色钝化液，相比于彩色钝化，蓝白钝化液钝化速度更慢，形成钝化膜更薄更致密，技术要求更高。

因此，为替代传统的铬酸盐钝化技术，亟待开发一种锌表面无铬蓝白钝化液，以满足环境友好和保证镀锌工件具有良好耐蚀性。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明实施例旨在提供一种锌表面无铬蓝白钝化液及其制备方法和钝化方法，用以解决现有铬酸盐蓝白钝化液毒性强，现有无铬蓝白钝化液不稳定，耐蚀性较差的问题。

本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：

本发明提供了一种锌表面无铬蓝白钝化液，含有可溶性磷酸盐、可溶性铈(IV)盐和可溶性硝酸盐，其中可溶性磷酸盐为成膜剂，可溶性铈(IV)盐为氧化成膜剂，可溶性硝酸盐为氧化剂，钝化液的PH值为1.5-3.0。

进一步地，蓝白钝化液中，可溶性磷酸盐的浓度为5-20g/L。

进一步地，可溶性磷酸盐为多聚磷酸钠。

进一步地，可溶性铈(IV)盐的浓度为2～8g/L，可溶性硝酸盐的浓度为2～10g/L。

进一步地，可溶性铈(IV)盐为硫酸高铈，可溶性硝酸盐为硝酸钠。

进一步地，蓝白钝化液还包括成膜辅助剂，成膜辅助剂为可溶性钴盐、可溶性镍盐和可溶性硅酸盐中的一种或其组合。

进一步地，可溶性钴盐的浓度为0.5～2.5g/L，可溶性镍盐的浓度为1～5g/L，可溶性硅酸盐的浓度为1～5g/L。

进一步地，蓝白钝化液还包括酸化剂，酸化剂为硫酸，硫酸的浓度为0.5～5ml/L。

另一方面，本发明提供了一种锌表面无铬蓝白钝化液制备方法，包括如下步骤：

步骤1：将96wt％～98wt％的浓硫酸加入去离子水中制备含有硫酸根离子的酸性水；