一种不锈钢钝化液及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一种不锈钢钝化液及其应用，所述不锈钢钝化液包括硫酸、双氧水和络合剂；其中，所述络合剂包括季铵盐、EDTMP、TTA和柠檬酸，还包括EDTA和/或EDTA盐。本发明专利技术方案无需使用硝酸，不仅避免了硝酸对不锈钢产品的不良影响，同时，还避免了硝酸中的N所引起的环保问题，硝酸中的N是较难处理的一类污染源，本发明专利技术方案无需使用硝酸，几乎不产生氨氮或含氮废水，绿色环保；本发明专利技术方案通过使用硫酸和双氧水作为氧化剂，可避免强腐蚀，避免对不锈钢表面造成损伤，同时，双氧水可蚀刻去除不锈钢表面的金属沉积层等成分，延长其使用寿命。延长其使用寿命。延长其使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种不锈钢钝化液及其应用


[0001]本专利技术涉及不锈钢表面处理
，具体涉及一种不锈钢钝化液及其应用。

技术介绍

[0002]金属腐蚀每年给国民经济带来巨大损失。常见的金属腐蚀防护方法包括制成耐腐蚀合金和涂层等，常见的用以制备合金的元素包括镍(Ni)、铬(Cr)、硅(Si)、钼(Mo)等，不锈钢是常见的耐蚀性较强的钢铁材料，其由铁和镍、铬等元素构成，不锈钢具有独特的强度、较高的耐磨性、优越的防腐性能及不易生锈等优良的特性，因而，被广泛应用于化工、食品机械、机电等领域。不锈钢在普通大气环境中具有良好的耐蚀性能，这是由于其表面具有一层致密的钝化膜，当不锈钢被应用到某些特殊化学制品等腐蚀性较强的环境中时，腐蚀性较强的离子能够破坏其表面的钝化膜，从而引起不锈钢的腐蚀。因此，经常接触该类化学制品的不锈钢产品，需要进行钝化处理，使处理后的表面形成一层以铬为主要物质的钝化膜，阻止与其它物质反应，达到保证不锈钢产品的抗腐蚀性的目的。传统的钝化处理通常采用浓硝酸进行钝化处理，但由于浓硝酸具有较强的腐蚀性，会使得不锈钢产品表面粗糙，对于部分产品(镀槽如化学镀镍槽等)的后续使用会产生不利影响。
[0003]化学镀镍是被广泛的应用于印制电路板(PCB)制造及五金制造行业的一项工艺。对于PCB行业而言，化学镀镍金是最为成熟、应用最为广泛的PCB表面处理工艺，其不仅具有良好的平整性、而且具有良好焊接性能，化学镍的反应原理如下：
[0004]3NaH2PO2+3H2O+NiSO4→
3NaH2PO3+H2SO4+2H2↑
+Ni
[0005]在化学镀镍药水中，主要含有主盐(镍盐)、络合剂、加速剂、稳定剂、还原剂、润湿剂、pH调整剂等，由于反应温度较高(80
‑
90℃)，化学镍药水的稳定性相对较难控制，如易发生化学镍反应槽槽壁在镀镍过程中因镍的沉积而导致药水反应加速，进而导致槽液寿命缩短，同时还可能由于药水反应过于激烈而引发PCB产品渗镍短路问题导致产品报废。为提升化学镍槽药液的稳定性，传统保养维护如下：
[0006]1.槽液寿命管控：≤1.5
‑
3.0MTO(视槽体自身材质及药水配方特性而定，当添加镍离子量相当于配槽量为1个MTO)；
[0007]2.槽体保养：放入化学镍药液
→
使用
→
达到寿命或者稳定性不符合要求
→
药液报废排放(入污水处理厂)
→
加入68％硝酸浸泡处理(温度50℃)12小时
→
排放硝酸浸泡液(目的：1.腐蚀去除槽壁上的镍层；2.钝化不锈钢槽壁，使镍难以在槽壁上沉积，提升槽液寿命)
→
清水清洗直至pH值在5
‑
8范围
→
放入新的化学镍药液
→
生产使用。
[0008]早期的化学镍槽采用聚丙烯(PP)材质，由于PP材质经过高温易老化，再加上硝酸浸泡处理，槽壁易变粗糙，从而槽壁上极易发生镍层的沉积，槽液寿命一般在1.5个MTO以内，鉴于此原因，化学镍槽业内陆续采用316不锈钢，采用不锈钢材质后，槽液寿命有所提高，可以做到3.0个MTO。但是，由于浓硝酸具有较强的腐蚀性，长期使用也会导致316不锈钢槽壁腐蚀变粗糙，镍层沉积随着硝酸浸泡次数的增多槽液寿命越来越低，这使得每两年左右就要更换316不锈钢镍槽。另一方面，槽液稳定性与产品受镀面积(负载)有关，当受镀面
积(负载)超过0.8dm3/L(单位化学镍槽液体积)，会引发槽液活性提高而使槽液稳定性降低，因此，对于受镀面积较大的通讯类PCB，通常为控制药液稳定性，会采用降低生产效率的方式保证受镀负载在0.8dm3/L以内。然而，即便严格控制负载，槽液也极易因为活性过高而导致槽壁快速发生镍层的沉积而引发质量问题和槽液不达寿命(3个MTO)报废问题。由此可见，化学镍的稳定性关系着化学镍金工艺的成本、效率及产品质量，提升化学镍的稳定性具有重要意义。然而，化学镍的稳定性不佳的最根本的原因是化学镍槽槽壁上镍沉积问题，因此，改善和解决镍层的沉金问题，就能改善化学镍金工艺的成本、效率及产品质量问题。

技术实现思路

[0009]本专利技术旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出一种不锈钢钝化液，该钝化液无需使用硝酸，可使得钝化后的不锈钢产品具有更好的稳定性。
[0010]本专利技术还提出上述钝化液的应用。
[0011]根据本专利技术的一个方面，提出了一种不锈钢钝化液，包括硫酸、双氧水和络合剂；其中，所述络合剂包括季铵盐、乙二胺四甲叉膦酸(EDTMP)、甲基苯并三氮唑(TTA)和柠檬酸盐，还包括EDTA和/或EDTA盐。
[0012]根据本专利技术的一种优选的实施方式，至少具有以下有益效果：本专利技术方案无需使用硝酸，不仅避免了硝酸对不锈钢产品的不良影响，同时，还避免了硝酸中的N所引起的环保问题，硝酸中的N是较难处理的一类污染源，本专利技术方案无需使用硝酸，几乎不产生氨氮或含氮废水，绿色环保；本专利技术方案通过使用硫酸和双氧水作为氧化剂，可避免强腐蚀，避免对不锈钢表面造成损伤，同时，双氧水可蚀刻去除不锈钢表面的金属沉积层等成分，延长其使用寿命；本专利技术方案使用性能优良、成本低廉且针对性较强的络合剂，这些络合剂不与酸(硫酸)反应，通过吸附在不锈钢表面，与不锈钢表面的金属离子形成络合膜层，改变不锈钢表面电位，且不受高温及酸碱度的影响，吸附的络合剂一方面形成一层有机保护膜使金属离子难以在上面沉积，另一方面，与金属离子形成较强的络合，使不锈钢产品表面的金属离子无法得到电子而发生镍层的沉积；此外，络合剂还能降低双氧水微蚀液对不锈钢产品的腐蚀，维持钝化状态，保证稳定性。本专利技术方案的络合剂中添加有EDTA及其盐，EDTA可较好的络合Ni离子，相较于未添加EDTA的钝化液，本专利技术方案的钝化液具有更好的Ni去除效果，同时，通过本专利技术方案钝化液处理不锈钢产品稳定性更好。
[0013]在本专利技术的一些实施方式中，所述不锈钢钝化液还添加有稳定剂。添加稳定剂，阻止双氧水快速分解失效，以延长钝化剂的使用寿命。
[0014]在本专利技术的一些实施方式中，所述稳定剂包括二乙烯三胺五亚甲基膦酸(DTPMP)。
[0015]在本专利技术的一些优选实施方式中，所述不锈钢钝化液中稳定剂的浓度为2ppm～6ppm。
[0016]在本专利技术的一些实施方式中，所述不锈钢钝化液还添加有润湿剂。所述润湿剂用于降低不锈钢表面张力，起到易于使硫酸、双氧水微蚀液润湿槽壁蚀刻沉积的金属层。
[0017]在本专利技术的一些实施方式中，所述润湿剂包括十二烷基苯磺酸盐和聚二硫二丙烷磺酸盐。
[0018]在本专利技术的一些优选实施方式中，所述不锈钢钝化液中十二烷基苯磺酸盐的浓度在5ppm～10ppm之间。
[0019]在本专利技术的一些优选实施方式中，所述不锈钢钝化液中聚二硫二丙烷磺酸盐的浓度在1ppm～3ppm之间。
[0020]在本专利技术的一些实施方式中，所述不锈本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种不锈钢钝化液，其特征在于：包括硫酸、双氧水和络合剂；其中，所述络合剂包括季铵盐、EDTMP、TTA和柠檬酸盐，还包括EDTA和/或EDTA盐。2.根据权利要求1所述的不锈钢钝化液，其特征在于：所述不锈钢钝化液还添加有稳定剂。3.根据权利要求2所述的不锈钢钝化液，其特征在于：所述稳定剂包括DTPMP。4.根据权利要求1所述的不锈钢钝化液，其特征在于：所述不锈钢钝化液还添加有润湿剂。5.根据权利要求4所述的不锈钢钝化液，其特征在于：所述润湿剂包括十二烷基苯磺酸盐和聚二硫二丙烷磺酸盐。6.根据权利要求1至5任一项所述的不锈钢钝化液，其特征在于：所述不锈钢钝化液中硫酸的质量百分数在30％以下。7.根据权利要求1至5任一项所述的不锈钢钝化液，其特征在于：所述不锈钢钝化液中双氧水的质量百分数在12％以下。8.根据权利要求1至5任一项所述的不锈钢钝化液，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁继旺，刘梦茹，张志远，金侠，张勇，
申请(专利权)人：生益电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：