锌镍合金三价铬黑色钝化液及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种锌镍合金三价铬黑色钝化液及其制备方法，其中，所述制备方法包括如下步骤：制备A溶液：提供硫酸铬或硝酸铬、以及硝酸钴、丙二酸和柠檬酸，向各组分形成的混合液中加入余量的水进行反应，获得A溶液；制备B溶液：提供硝酸、甲酸和甘氨酸，向各组分形成的混合液中加入余量的水搅拌溶解，获得B溶液；制备工作液：将去离子水与获得的A溶液和B溶液进行混合，并搅拌均匀得到本发明专利技术的锌镍合金黑色三价铬钝化液。本发明专利技术的钝化液组成简单，整个生产过程不含有六价铬，不含氟、磷，钝化液更环保，便于废水处理排放。

Zinc nickel alloy trivalent chromium black passivation solution and preparation method thereof

The invention provides a trivalent chromium black passivating solution for zinc-nickel alloy and a preparation method thereof. The preparation method comprises the following steps: preparing A solution: providing chromium sulfate or chromium nitrate, cobalt nitrate, malonic acid and citric acid, adding surplus water to the mixture formed by each component to react to obtain A solution; Preparation B solution: Nitric acid, formic acid and glycine are provided, and residual water is added to the mixture formed by each component to stir and dissolve to obtain B solution; preparation working fluid: deionized water is mixed with the obtained A solution and B solution, and stirred evenly to obtain the black trivalent chromium passivation solution of zinc-nickel alloy of the present invention. The passivating solution of the invention has simple composition, does not contain hexavalent chromium, does not contain fluorine and phosphorus, and is more environmentally friendly, and is convenient for waste water treatment and discharge.

【技术实现步骤摘要】
锌镍合金三价铬黑色钝化液及其制备方法
本专利技术涉及一种钝化液，尤其涉及一种锌镍合金三价铬黑色钝化液及其制备方法。
技术介绍
随着制造业突飞猛进的发展，对电镀锌合金的要求也越来越高，锌镍合金表面黑色钝化不同于本色和蓝白钝化，其膜层相对较厚且粗糙，因此膜层的附着力与性能很难达到要求。传统铬酸盐钝化工艺稳定，膜层外观色泽饱满，且耐蚀性好。但是由于六价铬的毒性和对环境的污染，三价铬黑色钝化工艺逐渐取而代之。因此，有必要提供一种三价铬钝化液以应对上述问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种锌镍合金三价铬黑色钝化液的制备方法及其制备方法，以克服现有技术中存在的问题。为实现上述专利技术目的，本专利技术提供一种锌镍合金三价铬黑色钝化液的制备方法，其包括如下步骤：制备A溶液：提供硫酸铬或硝酸铬、以及硝酸钴、丙二酸和柠檬酸，向各组分形成的混合液中加入余量的水进行反应，获得A溶液；制备B溶液：提供硝酸、甲酸和甘氨酸，向各组分形成的混合液中加入余量的水搅拌溶解，获得B溶液；制备工作液：将去离子水与获得的A溶液和B溶液进行混合，并搅拌均匀得到本专利技术的锌镍合金三价铬钝化液。作为本专利技术的锌镍合金三价铬黑色钝化液的制备方法的改进，制备A溶液中，称取100~200克硫酸铬或硝酸铬和100~150克硝酸钴与10~60克的丙二酸和10~80克柠檬酸。作为本专利技术的锌镍合金三价铬黑色钝化液的制备方法的改进，制备A溶液中，加入余量的水在60~100℃下反应。作为本专利技术的锌镍合金三价铬黑色钝化液的制备方法的改进，制备B溶液中，称取100~200克硝酸、100~200克甲酸和100~250克甘氨酸。作为本专利技术的锌镍合金三价铬黑色钝化液的制备方法的改进，制备工作液中，将10L的A溶液、5L的B溶液和85L的去离子水搅拌混合均匀，得到本专利技术的锌镍合金三价铬钝化液。为实现上述专利技术目的，本专利技术提供一种锌镍合金三价铬黑色钝化液，其由如上所述制备方法而得。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：（1）钝化液组成简单，整个生产过程不含有六价铬，不含氟、磷，钝化液更环保，便于废水处理排放。（2）应用本专利技术的钝化液所得的钝化膜颜色黑亮均匀。（3）耐盐雾性能极佳，锌镍合金应用本专利技术的钝化液后，经GB/T6461-2002中性盐雾试验240小时无白锈，720小时无红锈，大大提高了产品质量。具体实施方式下面结合具体地实施方式对本专利技术进行详细说明，但应当说明的是，这些实施方式并非对本专利技术的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代，均属于本专利技术的保护范围之内。本专利技术的锌镍合金三价铬黑色钝化液的制备方法包括如下步骤：（1）制备A溶液：提供硫酸铬或硝酸铬、以及硝酸钴、丙二酸和柠檬酸，向各组分形成的混合液中加入余量的水进行反应，获得A溶液。优选地，称取100~200克硫酸铬或硝酸铬和100~150克硝酸钴与10~60克的丙二酸和10~80克柠檬酸。加入余量的水在60~100℃下反应。（2）制备B溶液：提供硝酸、甲酸和甘氨酸，向各组分形成的混合液中加入余量的水搅拌溶解，获得B溶液。优选地，称取100~200克硝酸、100~200克甲酸和100~250克甘氨酸。（3）制备工作液：将去离子水与获得的A溶液和B溶液进行混合，并搅拌均匀得到本专利技术的锌镍合金三价铬黑色钝化液。优选地，将10L的A溶液、5L的B溶液和85L的去离子水搅拌混合均匀，得到本专利技术的锌镍合金三价铬黑色钝化液。本专利技术的钝化液中三价铬盐提供了Cr3+，铬是钝化膜的主要成分，常用的三价铬盐有氯化铬、硝酸铬和硫酸铬等。本专利技术中选用硫酸铬或硝酸铬，不仅提供了三价铬离子，硫酸根和硝酸根同时还具有促进成膜的作用。同时，三价铬盐在水中极易水解，因此需加入配位剂，在一定pH范围内稳定铬离子与其他金属离子，控制锌、铬及其他金属的沉积速度，即成膜的速度和质量、颜色。本专利技术中使用有机羧酸丙二酸、柠檬酸和甲酸，同时甲酸还具有促进成膜的性质。传统的黑色钝化液采用过渡金属离子铜、银、铁、钴、镍等作为发黑剂，而这类钝化液所得的钝化层往往会出现泛彩或黑度不够的情况，本专利技术创造性的使用了甘氨酸作为发黑剂，在使用过程中发现甘氨酸还具有稳定剂的作用，适当的添加浓度可以获得黑亮均匀的钝化膜。此外，由于三价铬黑色钝化的特殊性，没有六价铬的存在，三价铬在锌镍镀层表面形成的不溶性化合物钝化膜只起到了骨架的作用，钝化膜的表面会有很多的微孔和裂纹，因此经过黑色钝化后的表面必须经过后续封孔才能赋予钝化膜致密的形貌及优异的性能。下面结合具体地实施例对本专利技术的制备方法进行举例说明。实施例1称取100g硫酸铬溶于780g水中，加热至60~100℃。缓慢加入10g丙二酸和10g柠檬酸，反应2h，确保铬离子完全反应。后加入100g硝酸钴搅拌至完全溶解，即得到A溶液；取650g水，加入100g硝酸、100g甲酸和150g甘氨酸，搅拌溶解即得到B溶液。取制备好的A溶液100ml、B溶液50ml加水配成1L工作液，用20%稀氢氧化钠和20%稀硝酸调整pH至2.0。镀锌镍合金层在该钝化液中钝化60s，经后续封闭后70~80℃干燥老化15min，盐雾240h无白锈。实施例2称取200g硫酸铬溶于510g水中，加热至60~100℃。缓慢加入60g丙二酸和80g柠檬酸，反应2h，确保铬离子完全反应。后加入150g硝酸钴搅拌至完全溶解，即得到A溶液；取350g水，加入200g硝酸、250g甲酸和200g甘氨酸，搅拌溶解即得到B溶液。取制备好的A溶液100ml、B溶液50ml加水配成1L工作液，用20%稀氢氧化钠和20%稀硝酸调整pH至2.0。镀锌镍合金层在该钝化液中钝化60s，经后续封闭后70~80℃干燥老化15min，盐雾120h无白锈。实施例3称取150g硫酸铬溶于645g水中，加热至60~100℃。缓慢加入35g丙二酸和45g柠檬酸，反应2h，确保铬离子完全反应。后加入125g硝酸钴搅拌至完全溶解，即得到A溶液；取500g水，加入150g硝酸、175g甲酸和175g甘氨酸，搅拌溶解即得到B溶液。取制备好的A溶液100ml、B溶液50ml加水配成1L工作液，用20%稀氢氧化钠和20%稀硝酸调整pH至2.0。镀锌镍合金层在该钝化液中钝化60s，经后续封闭后70~80℃干燥老化15min，盐雾240h无白锈。综上所述，本专利技术的有益效果是：（1）钝化液组成简单，整个生产过程不含有六价铬，不含氟、磷，钝化液更环保，便于废水处理排放。（2）应用本专利技术的钝化液所得的钝化膜颜色黑亮均匀。（3）耐盐雾性能极佳，锌镍合金应用本专利技术的钝化液后，经GB/T6461-2002中性盐雾试验240小时无白锈，720小时无红锈，大大提高了产品质量。对于本领域技术人员而言，显然本专利技术不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本专利技术的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本专利技术。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本专利技术的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本专利技术内。此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锌镍合金三价铬黑色钝化液的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：制备A溶液：提供硫酸铬或硝酸铬、以及硝酸钴、丙二酸和柠檬酸，向各组分形成的混合液中加入余量的水进行反应，获得A溶液；制备B溶液：提供硝酸、甲酸和甘氨酸，向各组分形成的混合液中加入余量的水搅拌溶解，获得B溶液；制备工作液：将去离子水与获得的A溶液和B溶液进行混合，并搅拌均匀得到本专利技术的锌镍合金三价铬钝化液。

【技术特征摘要】
1.一种锌镍合金三价铬黑色钝化液的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：制备A溶液：提供硫酸铬或硝酸铬、以及硝酸钴、丙二酸和柠檬酸，向各组分形成的混合液中加入余量的水进行反应，获得A溶液；制备B溶液：提供硝酸、甲酸和甘氨酸，向各组分形成的混合液中加入余量的水搅拌溶解，获得B溶液；制备工作液：将去离子水与获得的A溶液和B溶液进行混合，并搅拌均匀得到本发明的锌镍合金三价铬钝化液。2.根据权利要求1所述的锌镍合金三价铬黑色钝化液的制备方法，其特征在于，制备A溶液中，称取100~200克硫酸铬或硝酸铬和100~150克硝酸钴与10~60克的丙二酸和10~80克柠檬酸。...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹小云，刘晓婷，王洪明，
申请(专利权)人：昆山秀博表面处理材料有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32