一种锌铁合金镀层制备无铬黑色转化膜的镀层结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种锌铁合金镀层制备无铬黑色转化膜的镀层结构，包括钢铁和锌合金基体、和在所述金属基体上从内到外依次制备的锌铁合金镀层、无铬黑色转化膜以及羟基石墨烯封闭层。本实用新型专利技术公开的锌铁合金镀层制备无铬黑色转化膜的镀层结构，按照GB/T 10125

【技术实现步骤摘要】
一种锌铁合金镀层制备无铬黑色转化膜的镀层结构


[0001]本技术属于金属表面处理
，具体涉及一种锌铁合金镀层制备无铬黑色转化膜的镀层结构。

技术介绍

[0002]三价铬钝化虽然毒性较低，但钝化液中的钴离子也被列入了禁用的范围。然而，现行的无铬钝化技术还不成熟，存在耐蚀性低和成本高的问题。锌铁合金镀层目前采用三价铬钝化工艺钝化，开发代替三价铬钝化工艺的新技术已势在必行。

技术实现思路

[0003]为了解决锌铁合金镀层采用三价铬钝化存在钴污染的问题，本技术提供了一种锌铁合金镀层制备无铬黑色转化膜的镀层结构。为了达到上述目的本技术采用如下技术方案：
[0004]一种锌铁合金镀层制备无铬黑色转化膜的镀层结构，包括金属基体、和在所述金属基体上从内到外依次制备的锌铁合金镀层、无铬黑色转化膜及羟基石墨烯封闭层；
[0005]所述无铬黑色转化膜是采用水性化学转化剂制备的转化膜。
[0006]优选的，所述羟基石墨烯封闭层的厚度为0.8～1.5μm。
[0007]优选的，所述锌铁合金镀层的厚度为8～22μm。
[0008]优选的，所述金属基体为钢铁。
[0009]优选的，所述金属基体为锌合金。
[0010]与现有技术相比，本技术具有以下有益效果：
[0011]1、本技术采用无铬黑色化学转化剂代替现行的三价铬钝化剂，所述化学转化剂不含铬和钴，符合国家环保政策的要求；
[0012]2、本技术采用羟基石墨烯改性封闭剂封闭无铬黑色转化膜，所制备的羟基石墨烯封闭层具有自修复性。
附图说明
[0013]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：
[0014]图1是本技术实施例1和实施例2的镀层结构示意图。
具体实施方式
[0015]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。
[0016]一种锌铁合金镀层制备无铬黑色转化膜的镀层结构，包括金属基体、和在所述金属基体上从内到外依次制备的锌铁合金镀层、无铬黑色转化膜及羟基石墨烯封闭层。
[0017]优选的，所述金属基体包括钢铁基体和/或锌合金基体。
[0018]按现行的前处理工艺对工件基体进行除蜡、除油、酸洗活化。
[0019]工件前处理后采用广州超邦化工有限公司的DETRONZIN 0307锌铁合金电镀工艺制备锌铁合金镀层，所述镀层的厚度为8～22μm。
[0020]镀液成分及操作条件为：锌11～13g/L，氢氧化钠110～130g/L，DETRONZIN 0307稳定剂380～450mL/L，DETRONZIN 0307铁辅助剂2～3mL/L，DETRONZIN 0307添加剂4～6mL/L，DETRONZIN 0307辅助剂8～12mL/L，DETRONZIN 0307主光剂0.4～0.6mL/L，工作温度22℃～28℃，阴极电流密度1.5～3A/dm2，阴极移动2～3m/min，滚镀电压6～8V，滚桶转速8～10r/min。
[0021]工件镀锌铁合金后采用超邦化工的ZEC
‑
55无铬黑色转化工艺制备所述的无铬黑色转化膜，制备工艺如下：
[0022]ZEC
‑
551无铬转化剂：90～110mL/L，
[0023]ZEC
‑
552无铬转化剂：13～15mL/L，
[0024]pH范围：1.7～2.2，
[0025]操作温度：室温，
[0026]浸渍时间：20～60s。
[0027]工件形成无铬黑色转化膜后采用超邦化工的PRODICO 460羟基石墨烯改性封闭剂制备所述的羟基石墨烯封闭层，所述封闭层的厚度为0.8～1.5μm。
[0028]所述羟基石墨烯改性封闭剂按重量份数表示包括：硅溶胶20～30份，PU 113水溶性硅烷聚合物20～30份，质量分数为1%的羟基石墨烯10～20份，TANAFOAM S有机硅消泡剂0.6份，LA13
‑
863有机硅流平剂0.8份，去离子水40份。
[0029]将所述羟基石墨烯改性封闭剂用水稀释至3倍配制封闭液。
[0030]镀件形成无铬黑色转化膜后采用浸涂法制备羟基石墨烯封闭层。
[0031]所制备的羟基石墨烯封闭层在70℃～100℃下烘烤30～60min。
[0032]实施例1：
[0033]如图1所示，一种锌铁合金镀层制备无铬黑色转化膜的镀层结构，包括钢铁基体1、和在所述钢铁基体1上从内到外依次制备的锌铁合金镀层2、无铬黑色转化膜3及羟基石墨烯封闭层4。
[0034]所述锌铁合金镀层2的厚度为12～14μm，采用超邦化工的DETRONZIN 0307锌铁合金电镀工艺制备。
[0035]镀液成分及操作条件为：锌11.5g/L，氢氧化钠115g/L，DETRONZIN 0307稳定剂400mL/L，DETRONZIN 0307铁辅助剂2.2mL/L，DETRONZIN 0307添加剂4.5mL/L，DETRONZIN 0307辅助剂9mL/L，DETRONZIN 0307主光剂0.5mL/L，工作温度22℃，阴极电流密度1.8A/dm2，阴极移动3m/min，滚镀电压7V，滚桶转速9r/min。
[0036]所述无铬黑色转化膜3采用超邦化工的ZEC
‑
55无铬黑色转化工艺制备，制备工艺如下：
[0037]ZEC
‑
551无铬转化剂：95mL/L，
[0038]ZEC
‑
552无铬转化剂：13.5mL/L，
[0039]pH范围：1.9，
[0040]操作温度：室温，
[0041]浸渍时间：40s。
[0042]所述羟基石墨烯封闭层4采用超邦化工的PRODICO 460羟基石墨烯改性封闭剂制备，所述封闭层的厚度为0.8～1.0μm。
[0043]所述PRODICO 460羟基石墨烯改性封闭剂按重量份数表示包括：硅溶胶25份，PU 113水溶性硅烷聚合物25份，质量分数为1%的羟基石墨烯15份，TANAFOAM S有机硅消泡剂0.6份，LA13
‑
863有机硅流平剂0.8份，去离子水40份。
[0044]将所述羟基石墨烯改性封闭剂用水稀释至3倍配制封闭液。
[0045]镀件形成无铬黑色转化膜后采用浸涂法制备羟基石墨烯封闭层。
[0046]所制备的羟基石墨烯封闭层在80℃下烘烤50min。
[0047]本实施例在具体操作上分为如下步骤：
[0048]1、前处理：对钢铁工件基体1进行“碱性化学除油
→
水洗
→
酸洗
→
水洗
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锌铁合金镀层制备无铬黑色转化膜的镀层结构，其特征在于：包括金属基体、和在所述金属基体上从内到外依次制备的锌铁合金镀层、无铬黑色转化膜及羟基石墨烯封闭层；所述无铬黑色转化膜是采用水性化学转化剂制备的转化膜。2.如权利要求1所述的锌铁合金镀层制备无铬黑色转化膜的镀层结构，其特征在于：所述羟基石墨烯封闭层的厚度为0.8～1....

【专利技术属性】
技术研发人员：李小花，郭崇武，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：