一种适用于强腐蚀环境下的锌镍合金镀层结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种适用于强腐蚀环境下的锌镍合金镀层结构，包括金属基体和在金属基体表面上从内到外依次制备的锌镍合金镀层、三价铬钝化层、羟基石墨烯改性封闭层。所述金属基体可以是钢铁基体或是锌合金基体，所述羟基石墨烯改性封闭层采用新型羟基石墨烯改性封闭剂制备。本实用新型专利技术提供的镀层结构，按照GB/T 10125‑1997《人造气氛腐蚀试验盐雾试验》进行中性盐雾试验600 h，镀件表面无白色腐蚀物生成。这种镀层结构具有优异的耐蚀性、润滑性、耐磨性以及自修复性，具有较好的市场前景。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于强腐蚀环境下的锌镍合金镀层结构
本技术属于金属电镀领域，具体涉及一种适用于强腐蚀环境下的锌镍合金镀层结构。
技术介绍
2016年3月，全球腐蚀调查报告表明，世界平均腐蚀损失约占全球国民生产总值的3.4%。金属腐蚀给全球造成了巨大的经济损失，尤其是强腐蚀环境下的设备腐蚀，往往会给人们的生活带来灾难性的打击。锌镍合金镀层具有较高的耐蚀性，目前要求耐蚀性较高的产品一般采用电镀锌镍合金达到防护目的。现行的锌镍合金镀层结构包括金属基体、锌镍合金镀层、三价铬钝化层、及封闭层，所述封闭层采用以硅溶胶为主要成膜物质的封闭剂制备。按照GB/T10125-1997《人造气氛腐蚀试验盐雾试验》标准，目前一般要求锌镍合金镀件进行中性盐雾试验240h，镀层表面不出现白色腐蚀物。随着我国从制造大国向制造强国的迈进，传统的锌镍合金镀层结构已不能满足日益增长的市场需求。研究开发适用于强腐蚀环境下的镀层结构的重要性已日渐突出。
技术实现思路
为了克服现有防护性镀层在强腐蚀环境下发生严重腐蚀的缺点，本技术提供了一种适用于强腐蚀环境下的锌镍合金镀层结构。为了达到上述目的本技术采用如下技术方案：一种适用于强腐蚀环境下的锌镍合金镀层结构：包括金属基体和在金属基体表面上从内到外依次制备的锌镍合金镀层、三价铬钝化层、羟基石墨烯改性封闭层；所述金属基体是钢铁基体或是锌合金基体；所述封闭层采用新型羟基石墨烯改性封闭剂制备；所述羟基石墨烯改性封闭剂的成分包括：硅溶胶30～40份，产品型号为PU113的水溶性硅烷聚合物15～25份，纳米级羟基石墨烯溶液4～12份，TANAFOAMS有机硅消泡剂0.4～0.6份，LA13-863有机硅流平剂0.8～1.5份，去离子水30～50份。进一步地，所述锌镍合金层采用碱性锌镍合金电镀工艺制备，或采用酸性锌镍合金电镀工艺制备，镀层的厚度为10～20μm。进一步地，所述三价铬钝化层采用锌镍合金三价铬本色钝化剂制备。进一步地，所述羟基石墨烯改性封闭层的厚度为0.5～1.5μm。与现有技术相比，本技术具有以下有益效果：1．本技术采用新型羟基石墨烯改性封闭剂制备锌镍合金镀层的封闭层，显著提高了锌镍合金镀层的耐腐蚀性能，提供了一种适用于强腐蚀环境下的防护性镀层结构；2．本技术在封闭剂中添加石墨烯，使封闭层具有导电性，克服了传统封闭层电阻高的技术缺陷，扩大了锌镍合金镀层的应用范围；3．本技术在封闭剂中添加石墨烯，增加了锌镍合金镀层的润滑性和耐磨性；4．本技术采用水溶性硅烷聚合物作封闭剂的成膜物质，这种物质使破损后的封闭膜具有自修复性，克服了传统三价铬钝化层加封闭层没有自修复性的技术缺陷。附图说明此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本技术的不当限定，在附图中：图1是本技术实施例1的镀层结构示意图；图2是本技术实施例2的镀层结构示意图。具体实施方式下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本技术，在此本技术的示意性实施例以及说明用来解释本技术，但并不作为对本技术的限定。实施例1：如图1所示，一种适用于强腐蚀环境下的锌镍合金镀层结构，从内到外依次是钢铁基体1、锌镍合金镀层2、三价铬本色钝化层3、羟基石墨烯改性封闭层4。所述的锌镍合金镀层2采用现行的碱性锌镍合金电镀工艺制备，镀层厚度为10～12μm。所述的三价铬本色钝化层3采用现行的三价铬钝化工艺制备，也就是采用超邦化工生产的TRIROS340锌镍三价铬本色钝化剂制备。所述封闭层采用新型羟基石墨烯改性封闭工艺制备，厚度为0.8～1.2μm。羟基石墨烯改性封闭剂的成分包括：硅溶胶40份，产品型号为PU113的水溶性硅烷聚合物20份，纳米级羟基石墨烯溶液4份，TANAFOAMS有机硅消泡剂0.5份，LA13-863有机硅流平剂1份，去离子水40份。将所述的羟基石墨烯改性封闭剂加水稀释3倍配成羟基石墨烯改性封闭液。本实施例在具体操作上分为如下步骤：1.前处理：对钢铁零部件基体1进行“碱性化学除油→水洗→碱性阳极电解除油→水洗→酸洗→水洗→阴极电解除油→水洗→活化→水洗”的工序。2.锌镍合金镀层2：钢铁零部件基体1前处理后进行“电镀锌镍合金→水洗”制备镀锌镍合金镀层2。3.三价铬本色钝化层3：锌镍合金镀层2进行“2%的硫酸酸洗→水洗→三价铬本色钝化→水洗”制备三价铬本色钝化层3。4.羟基石墨烯改性封闭层4：镀件钝化后进行“浸渍羟基石墨烯改性封闭液→吹干→烘烤”制备羟基石墨烯改性封闭层4。实施例2：如图2所示，一种适用于强腐蚀环境下的锌镍合金镀层结构，从内到外依次是锌合金基体21、锌镍合金镀层22、三价铬本色钝化层23、羟基石墨烯改性封闭层24。所述的锌镍合金镀层22采用现行的酸性锌镍合金电镀工艺制备，镀层度为10～12μm。所述的三价铬本色钝化层23采用现行的三价铬钝化工艺制备，也就是采用超邦化工生产的TRIROS341锌镍三价铬本色钝化剂制备。所述羟基石墨烯改性封闭层24采用实施例1所述的新型羟基石墨烯改性封闭工艺制备，厚度为0.8～1.2μm。本实施例在具体操作上分为如下步骤：1.前处理：对锌合金基体21进行“碱性化学除油→水洗→超声波化学除油→水洗→5%的硝酸出光→水洗→2%的硫酸活化→水洗”的工序。2.锌镍合金镀层22：锌合金基体21前处理后进行“电镀锌镍合金→水洗”制备锌镍合金镀层22。3.三价铬本色钝化层23：锌镍合金镀层22进行“2%的硫酸酸洗→水洗→三价铬本色钝化→水洗”制备三价铬本色钝化层23。4.封闭层24：镀件钝化后进行“浸渍羟基石墨烯改性封闭液→吹干→烘烤”制备羟基石墨烯改性封闭层24。采用实施例1和实施例2所制备的镀层结构，按照GB/T10125–1997《人造气氛腐蚀试验盐雾试验》进行中性盐雾试验600h，镀件表面无白色腐蚀物生成，是目前所要求240h的2.5倍。以上对本技术实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本技术实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本技术实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本技术实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本技术的限制。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用于强腐蚀环境下的锌镍合金镀层结构，其特征在于：包括金属基体，在金属基体表面上从内到外依次制备的锌镍合金镀层、三价铬钝化层、羟基石墨烯改性封闭层；所述金属基体是钢铁基体或是锌合金基体；所述封闭层采用新型羟基石墨烯改性封闭剂制备；所述锌镍合金层采用碱性锌镍合金电镀工艺制备，或采用酸性锌镍合金电镀工艺制备，镀层的厚度为7～20 μm；所述羟基石墨烯改性封闭层的厚度为0.5～1.5 μm。

【技术特征摘要】
1.一种适用于强腐蚀环境下的锌镍合金镀层结构，其特征在于：包括金属基体，在金属基体表面上从内到外依次制备的锌镍合金镀层、三价铬钝化层、羟基石墨烯改性封闭层；所述金属基体是钢铁基体或是锌合金基体；所述封闭层采用新型羟基石墨烯改性封闭剂制备；所述锌镍合金层采用碱...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭崇武，李小花，赖奂汶，
申请(专利权)人：广州超邦化工有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44