一种钝化液及彩色钝化膜的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种钝化液及彩色钝化膜的制备方法，所述钝化液中各个组分的浓度为：CrCl3：112～116g/L；NaNO3：8～30g/L；NH4NO3：5～8g/L；ZnCl2：0.1～15g/L；HNO3：0.5～0.8g/L。所述制备方法包括：将镀锌工件进行预处理；将预处理后的所述镀锌工件置于所述钝化液中进行钝化，以使所述镀锌工件中的锌持续溶解并生成彩色钝化膜。本发明专利技术中的钝化液克服了六价铬酸盐钝化技术毒性大、不环保等缺点，是一种环保型的钝化液；该钝化液性能稳定、生产成本较低、使用过程简单。使用本发明专利技术中的钝化液制备得到的彩色钝化膜外观一致性较好，耐腐蚀性高。高。高。

【技术实现步骤摘要】
一种钝化液及彩色钝化膜的制备方法


[0001]本专利技术涉及金属表面处理
，具体而言，涉及一种钝化液及彩色钝化膜的制备方法。

技术介绍

[0002]镀锌层彩色钝化工艺作为一种常用、有效的金属防护手段，被广泛应用于对金属构件钝化外观色彩有特殊要求的场合。钝化处理属一种化学转化膜技术，它是通过化学或电化学等手段，改变金属的表面状态，使金属的电极电位向正方向跃进，成为耐蚀的钝态，显示出耐腐蚀的性能，这层薄膜则称为钝化膜。依据镀锌层钝化膜的不同外观色彩，可将镀锌钝化工艺大致分为:(蓝)白钝化，黑色钝化和彩色钝化。在这三种钝化工艺中，彩色钝化工艺因其钝化后表面颜色丰富，鲜艳的外观色彩，以及极好的装饰性而广受人们青睐。广泛应用于汽车，家电,五金等零部件中，具有广阔的市场前景。
[0003]现有技术中采用的镀锌彩色钝化溶液配方主要为：【铬酐、硫酸、硝酸】。经过产品的现场加工情况和产期的产品加工实践表明：利用【铬酐、硫酸、硝酸】的配方加工的产品，由于产品加工过程中槽液成分变化较快，即使每天分析，添加化工材料后，产品加工时，同样的钝化时间和溶液的温度，早上加工的产品和下午加工的产品，颜色差异较大。经过长期的加工产品，产品外观一致性存在差异。
[0004]针对现有技术中利用铬酐、硫酸和硝酸的配方加工的产品，外观一致性存在差异的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现思路

[0005]本专利技术实施例中提供一种钝化液及彩色钝化膜的制备方法，以解决现有技术中利用铬酐、硫酸和硝酸的配方加工的产品，外观一致性存在差异的问题。
[0006]为达到上述目的，一方面，本专利技术提供了一种钝化液，所述钝化液中各个组分的浓度为：CrCl3：112～116g/L；NaNO3：8～30g/L；NH4NO3：5～8g/L；ZnCl2：0.1～15g/L；HNO3：0.5～0.8g/L。
[0007]另一方面，本专利技术提供了一种通过上述钝化液制备彩色钝化膜的制备方法，该制备方法包括：将镀锌工件进行预处理；将预处理后的所述镀锌工件置于所述钝化液中进行钝化，以使所述镀锌工件中的锌持续溶解并生成彩色钝化膜。
[0008]可选的，所述生成彩色钝化膜后包括：
[0009]将所述彩色钝化膜进行烘干。
[0010]可选的，所述钝化液的PH值为2.5～3.5。
[0011]可选的，所述钝化的时间为30～60s。
[0012]可选的，所述钝化的温度为20～40℃。
[0013]可选的，所述烘干的时间为5～20min。
[0014]可选的，所述烘干的温度为85～180℃。
[0015]本专利技术的有益效果：
[0016]本专利技术提供了一种钝化液及彩色钝化膜的制备方法，该钝化液中各个组分的浓度为：Cr
3+
：0.2～20g/L；NO3：8～300g/L；Cl
‑
：0.6～60g/L；SO
42
‑
：0.05～15g/L。该制备方法包括：将镀锌工件进行预处理；将预处理后的所述镀锌工件置于所述钝化液中进行钝化，以使所述镀锌工件中的锌持续溶解并生成彩色钝化膜。本专利技术中的钝化液克服了六价铬酸盐钝化技术毒性大、不环保等缺点，是一种环保型的钝化液；该钝化液性能稳定、生产成本较低、使用过程简单。使用本专利技术中的钝化液制备得到的彩色钝化膜外观一致性较好，耐腐蚀性高。
附图说明
[0017]图1是本专利技术实施例提供的一种通过钝化液制备彩色钝化膜的制备方法的流程图。
具体实施方式
[0018]为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0019]现有技术中采用的镀锌彩色钝化溶液配方主要为：【铬酐、硫酸、硝酸】。经过产品的现场加工情况和产期的产品加工实践表明：利用【铬酐、硫酸、硝酸】的配方加工的产品，由于产品加工过程中槽液成分变化较快，即使每天分析，添加化工材料后，产品加工时，同样的钝化时间和溶液的温度，早上加工的产品和下午加工的产品，颜色差异较大。经过长期的加工产品，产品外观一致性存在差异。
[0020]因而，本专利技术提供了一种钝化液及蓝彩色钝化膜的制备方法。其中，所述钝化液中各个组分的浓度为：CrCl3：112～116g/L；NaNO3：8～30g/L；NH4NO3：5～8g/L；ZnCl2：0.1～15g/L；HNO3：0.5～0.8g/L。
[0021]CrCl3是三价铬化合物，作为钝化液的成膜剂；NaNO3作为钝化液的氧化剂，在钝化过程中能与镀锌层反应使锌溶解生成Zn
2+
。CrCl3与Zn
2+
反应生成不溶性的锌铬氧化物隔离层。NH4NO3作为钝化液的络合剂，能与三价铬离子形成较稳定的络合物。ZnCl2中Zn
2+
为活化金属离子，提高钝化液的耐腐蚀性。HNO3使钝化液能保持一定的pH值，保证钝化反应的正常进行。
[0022]图1是本专利技术实施例提供的一种通过钝化液制备彩色钝化膜的制备方法，如图1所示，该方法包括：
[0023]S101.将镀锌工件进行预处理；
[0024]S102.将预处理后的所述镀锌工件置于所述钝化液中进行钝化，以使所述镀锌工件中的锌持续溶解并生成彩色钝化膜。
[0025]在一个可选的实施方式中，在所述S102之后，还包括：
[0026]S103.将所述彩色钝化膜进行烘干。
[0027]具体的，所述钝化液的PH值为2.5～3.5。所述钝化的时间为30～60s。所述钝化的
温度为20～40℃。所述烘干的时间为5～20min。所述烘干的温度为85～180℃。
[0028]钝化液的PH值控制：由钝化的机制可知：pH值不但影响新的溶解和钝化膜的再溶解速率，同时也影响工件在钝化液中滞留的时间。因此，想要获得稳定、理想的钝化膜，就要保持钝化液的pH值相对稳定，否则易造成钝化膜的厚薄不均。当pH值低于2.5时，钝化膜就难以形成，不易获得较厚的钝化膜，色彩也较淡，造成耐蚀性也较差；当pH值高于3.5时，又会影响到钝化膜的结合力，镀层疏松，表面光感较差，易发雾、发花。从实验的结果看看，pH值低时易泛彩，pH值高时则发白，pH值最好在2.5～3.5之间。
[0029]合适的钝化时间是钝化工艺中最重要的一个因素，当镀锌工件置于钝化液中，镀锌工件中的锌被溶解，并生成钝化膜，钝化液与镀锌工件接触时间越长，发生转镀的机会也越多，而且在大多数情况中会导致较厚的钝化膜，从而耐蚀性能好；但是钝化膜的形成是一个动态过程，在界面上钝化膜不断生成、溶解、再生成、再溶解。因此应选择合适的钝化时间。当其他条件(浓度、温度、pH值等)一定时，钝化时间短，膜的厚度则薄，而且膜色淡、耐蚀性差。当本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钝化液，其特征在于，所述钝化液中各个组分的浓度为：CrCl3：112～116g/L；NaNO3：8～30g/L；NH4NO3：5～8g/L；ZnCl2：0.1～15g/L；HNO3：0.5～0.8g/L。2.一种通过权利要求1所述钝化液制备彩色钝化膜的制备方法，其特征在于，包括：将镀锌工件进行预处理；将预处理后的所述镀锌工件置于所述钝化液中进行钝化，以使所述镀锌工件中的锌持续溶解并生成彩色钝化膜。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘娟，郭凯，吴群，赵青花，关飞，李辉，张洁，杨忠丰，李智，
申请(专利权)人：山西汾西重工有限责任公司，
类型：发明
国别省市：