本发明专利技术公开了一种环保型钢铁常温发黑剂及其制备方法。本发明专利技术的钢铁发黑剂以体积１升计，由下列重量配比的原料组成：ＣｕＳＯ４.５Ｈ２Ｏ４－８ｇ／Ｌ、Ｎａ２Ｓ２Ｏ３.５Ｈ２Ｏ６－９ｇ／Ｌ、（ＮＨ４）６Ｍｏ７Ｏ２４５－８ｇ／Ｌ、ＮｉＳＯ４.６Ｈ２Ｏ２－４ｇ／Ｌ、稀土盐２－４ｇ／Ｌ、催化剂３－５ｇ／Ｌ、络合剂２－４ｇ／Ｌ、润湿剂０．０２－０．０４ｇ／Ｌ、ｐＨ调节剂微量、余量为水。本发明专利技术发黑剂发黑膜层附着力好，耐蚀性强，处理工艺简单，发黑剂中不含硒、磷等对环境有污染的元素，发黑剂无毒环保。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种钢铁发黑剂，特别涉及。
技术介绍
钢铁的常温发黑表面处理工艺是20世纪80年代中期发展起来的转化膜处理新工 艺。与传统碱性高温发黑工艺相比，常温发黑工艺不受钢材种类限制，同时具有节能、 高效、操作方便等一系列的优点，使这一工艺发展迅速。目前多数常温发黑剂为硒铜体系，而硒化合物价格昂贵且有剧毒，长期使用势 必造成环境污染，而且尚存在工艺不稳定、溶液沉淀多、发黑层与基体金属结合力较差 等缺点，以至这些工艺目前在国内尚未完全推广。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种无毒环保且能够在钢铁表面形成性能良好 的发黑膜层的环保型钢铁常温发黑剂。本专利技术要解决的另一个技术问题是提供一种上述环保型钢铁常温发黑剂的制备 方法。本专利技术为实现上述技术目的所采用的技术方案是一种环保型钢铁常温发黑 剂，以体积1升计，由下列重量配比的原料组成CuSO4 · 5H20 4-8g/LNa2S2O3 · 5H20 6-9g/L(NH4) 6Mo7024 5-8g/LNiSO4 · 6H20 2-4g/L稀土盐2_4g/L催化剂3_5g/L络合剂2_4g/L润湿剂0.02-0.04g/LpH调节剂微量余量为水。所述稀土盐为硝酸铈，所述催化剂为冰醋酸，所述络合剂为乙二酸四乙酸二 钠，所述润湿剂为聚乙二醇800，所述pH调节剂为硫酸。一种环保型钢铁常温发黑剂，其制备方法包括以下步骤(1)按权利要求1的配比称取原料；(2)将CuSO4 · 5H20, Na2S2O3 · 6H20溶于水中制得半成品处理液备用；(3)将(NH4)6Mo7O24, NiSO4 · 6H20,稀土盐溶于水中，待溶解后与步骤⑵ 制得的半成品处理液进行混合，充分搅拌使其完全溶解，制得半成品处理液待用；(4)在步骤(3)中制得的半成品处理液中依次加入催化剂、络合剂和润湿剂，加 入过程中均勻搅拌，待先加入的组分溶解后，再继续加入下一组分；(5)在步骤(4)制得的半成品处理液中加入适量的水至处理剂的体积为1L，并用 pH调节剂调节pH值为1-3。本专利技术发黑剂发黑处理工艺a、钢铁表面预处理除锈一脱脂一漂洗一酸洗一漂洗b、发黑处理将钢铁件置于所述的发黑剂中进行发黑成膜处理，处理时间为 5-IOmin, PH值为1_3，处理温度为室温。C、后处理发黑后经水洗一中和(Na2C033%，常温，1-2S)水洗一风干一浸油 以下对本专利技术做进一步说明稀土元素由于其有一层没有被填满的内层_4f电子层，由于这个不饱和的电子层 的存在，使亚层的电子对原子核的封闭不严密，原子具有较大的核电荷数，表现出较强 的吸附能力，可以吸附在晶体生长的活性点上，在金属基体表面形核，能够抑制临近基 体的生长，使膜层结晶细化，此外稀土元素具有催化作用，可使发黑膜反应变得更加复 杂，形成多种富盐，使得发黑膜变得致密均勻，从而使发黑膜的耐蚀性及附着力增强。 因此可以把稀土盐作为添加剂加入到发黑剂中，用于弥补常温发黑附着力和耐蚀性差的 缺陷。目前尚未有在常温环保型发黑剂中加入稀土盐用于钢铁发黑处理的专利。发黑剂中含有硫代硫酸钠以及钼酸铵将有利于在钢铁表面生成黑色的硫化铁， 同时在含有催化剂冰醋酸的情况下，铜元素可生成特殊组织形态黑色的Cu2O的沉积层， 而且与钢铁基体发生置换反应生成的Cu也会与溶液中的氧化剂和还原剂相互作用生成的 活性氧发生反应，生成黑色的CuO，另外再加上稀土盐的吸附以及催化作用，将使得钢 铁表面生成具有致密结构的复合膜层。本专利技术发黑剂发黑膜层附着力好，耐蚀性强，发黑剂中不含硒、磷、铬等对环 境有污染的元素，无毒可直接排放，符合环保要求。具体实施例方式实施例1(1)称取 4g CuSO4 · 5H20, 6g Na2S2O3 · 6H20,分别加入 IOOml 水中，充分搅拌待其完全溶解后制得半成品处理液备用。(2)分别称取 6g (NH4)6Mo7O24, 2g NiSO4 · 6H20, 2g Ce (NO3)3 · 6H20,分别 加入100ml水中，待其溶解后与步骤(1)制得的半成品处理液进行混合，充分搅拌待其完 全溶解后制得半成品处理液待用。(3)在步骤(2)中制得的半成品处理液中依次加入3g冰醋酸，2g乙二酸四乙酸 二钠，0.03g聚乙二醇800，加入过程中均勻搅拌，待先加入的组分溶解后，再加入下一组分。(4)在步骤(3)中制得的半成品处理液中加入适量的水至处理剂的体积为1L，并 用98%硫酸调节PH为1 3，这样既可得到本专利技术的所需处理剂。实施例2(1)称取 6g CuSO4 · 5H20, 8g Na2S2O3 · 6H20,分别加入 IOOml 水中，充分搅拌待其完全溶解后制得半成品处理液备用。(2)分别称取 5g (NH4)6Mo7O24, 3g NiSO4 · 6H20, 3g Ce (NO3)3 · 6H20,分别 加入100ml水中，待其溶解后与步骤(1)制得的半成品处理液进行混合，充分搅拌待其完 全溶解后制得半成品处理液待用。(3)在步骤(2)中制得的半成品处理液中依次加入4g冰醋酸，3g乙二酸四乙酸 二钠，0.02g聚乙二醇800，加入过程中均勻搅拌，待先加入的组分溶解后，再加入下一组分。(4)在步骤(3)中制得的半成品处理液中加入适量的水至处理剂的体积为1L，并 用98%硫酸调节PH为1 3，这样既可得到本专利技术的所需处理剂。实施例3(1)称取 7g CuSO4 · 5H20, 9g Na2S2O3 · 6H20,分别加入 IOOml 水中，充分搅拌待其完全溶解后制得半成品处理液备用。(2)分别称取 7g (NH4)6Mo7O24, 3g NiSO4 · 6H20, 4g Ce (NO3)3 · 6H20,分别 加入100ml水中，待其溶解后与步骤(1)制得的半成品处理液进行混合，充分搅拌待其完 全溶解后制得半成品处理液待用。(3)在步骤(2)中制得的半成品处理液中依次加入4g冰醋酸，3g乙二酸四乙酸 二钠，0.03g聚乙二醇800，加入过程中均勻搅拌，待先加入的组分溶解后，再加入下一组分。(4)在步骤(3)中制得的半成品处理液中加入适量的水至处理剂的体积为1L，并 用98%硫酸调节PH为1 3，这样既可得到本专利技术的所需处理剂。实施例4(1)称取 8g CuSO4 · 5H20, 9g Na2S2O3 · 6H20,分别加入 IOOml 水中，充分搅拌待其完全溶解后制得半成品处理液备用。(2)分别称取 8g (NH4)6Mo7O24, 4g NiSO4 · 6H20, 4g Ce (NO3)3 · 6H20,分别 加入100ml水中，待其溶解后与步骤(1)制得的半成品处理液进行混合，充分搅拌待其完 全溶解后制得半成品处理液待用。(3)在步骤(2)中制得的半成品处理液中依次加入5g冰醋酸，4g乙二酸四乙酸 二钠，0.04g聚乙二醇800，加入过程中均勻搅拌，待先加入的组分溶解后，再加入下一组分。(4)在步骤(3)中制得的半成品处理液中加入适量的水至处理剂的体积为1L，并 用98%硫酸调节PH为1 3，这样既可得到本专利技术的所需处理剂。利用本专利技术实施例1-4的处理剂按本专利技术发黑剂发黑工艺进行试验并与下述两 种处理工艺进行试验对比对比工艺1 含硒发本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种环保型钢铁常温发黑剂，其特征在于：以体积１升计，由下列重量配比的原料组成：ＣｕＳＯ↓［４］·５Ｈ↓［２］Ｏ ４－８ｇ／ＬＮａ↓［２］Ｓ↓［２］Ｏ↓［３］·５Ｈ↓［２］Ｏ ６－９ｇ／Ｌ（ＮＨ↓［４］）↓［６］Ｍｏ↓［７］Ｏ↓［２４］ ５－８ｇ／ＬＮｉＳＯ↓［４］·６Ｈ↓［２］Ｏ ２－４ｇ／Ｌ稀土盐 ２－４ｇ／Ｌ催化剂 ３－５ｇ／Ｌ络合剂 ２－４ｇ／Ｌ润湿剂 ０．０２－０．０４ｇ／ＬｐＨ调节剂 微量余量为水。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：饶丹，刘万青，
申请(专利权)人：合肥华清金属表面处理有限责任公司，
类型：发明
国别省市：34
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