[发明专利]一种电镀锌环保钝化液及其使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电镀锌环保钝化液及其使用方法，属金属材料表面处理技术领域。

背景技术

电镀锌及锌合金广泛应用于冶金、机械、航空、建筑等许多领域，能有效地提高钢铁耐腐蚀能力。但是，锌及锌合金在湿热的环境中容易被腐蚀，表面形成白斑和灰暗物。为了提高镀锌层的耐蚀性和装饰性，需对其进行钝化处理。传统的铬酸盐钝化工艺简单，原料来源广泛，钝化膜耐蚀性好，因此得到了广泛的应用。但是铬酸盐钝化废液处理困难，而且其含有的Cr⁶⁺离子具有较高的毒性，对人体和生态环境有较大危害。据报道，欧洲在2003年就已经开始限制经过六价铬钝化的镀锌产品的进口，已经于2006年7月1日开始实行取消镀层六价铬钝化工艺，随着人们对工艺环保的关注程度逐渐增强，最初的六价铬酸盐蓝白钝化工艺已经逐渐被三价铬蓝白钝化工艺所取代。虽然铬盐的毒性大幅度降低，但三价铬本身存在被氧化并逐渐向六价铬转变的不稳定性，使得钝化液在使用过程依然存在致癌的危险性，因此无铬钝化的研究也成为必然的趋势之一。

近年来，不少研究人员提出了硅酸盐、钛盐、钼酸盐、稀土盐、植酸等无铬钝化工艺。这些钝化工艺的钝化膜较薄，而且耐蚀性能不佳又或者存在经济效益低的的问题，因此大多还没用于工业生产。

发明内容

本发明的目的是针对现有镀锌钝化技术的不足，提供一种无铬且不含重金属及有机物的电镀锌环保钝化液及其使用方法。

本发明通过下列技术方案实现：一种电镀锌环保钝化液，由下列浓度的各组分组成：

硅酸盐   10～30g/L、       H₂SO₄   2～5mL/L、

TiCl₃   0.5～1.5g/L、        H₂O₂   5～20mL/L、

Mg(NO₃)₂   20～50g/L、            其余为H₂O。

所述电镀锌环保钝化液用浓H₂SO₄溶液或NaOH溶液将pH值调整为1.5～4。

所述硅酸盐为硅酸钠或硅酸钾。

本发明的另一目的在于提供上述电镀锌环保钝化液的使用方法，经过下列各步骤：用水将已经镀锌的零部件冲洗干净，然后放入出光液中，在室温下浸泡1～15秒，再经水洗后，放入电镀锌环保钝化液中，保持pH为1.5～4，在室温下浸泡5～100秒，再经水清洗干净，最后将零部件表面的水分干燥。

所述出光液是浓度为1～3％的HNO₃水溶液。

本发明具备的优点和效果：本发明由于采用硅酸盐作为钝化液的主要成分，并配以H₂SO₄、TiCl₃、H₂O₂、Mg(NO₃)₂和H₂O，用于电镀锌工艺的后处理工艺，能够显著提高电镀锌的耐蚀性，使盐雾试验出白锈时间可达50～80小时以上，在耐蚀性上达到了铬酸盐钝化的性能水平，而且远高于国家标准（30小时），另外本电镀锌环保钝化液钝化后形成钝化膜为均匀致密的蓝色钝化膜，外观庄重大方，符合市场的需要。在环保方面，由于钝化液中无铬且不含重金属及有机物，克服了铬酸盐钝化技术毒性大、污染严重等缺点，可实现电镀锌零件的环保生产；同时，钝化液的成分均为无机物，成本较低，从而大大降低了生产成本，提高了经济效益，具有很重要的社会意义和应用价值。该钝化液稳定可靠，为无铬硅酸盐钝化液，主要用于钢铁零件表面电镀锌的后处理工序。经此钝化液处理的锌耐蚀性显著提高，达到铬酸盐钝化效果，具有环保无污染、经济实用、性能优良等优点。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明的实质作进一步说明。

实施例1

电镀锌环保钝化液由下列浓度的各组分组成：

硅酸钠   10g/L、       H₂SO₄   2mL/L、

TiCl₃   0.5g/L、        H₂O₂   20mL/L、

Mg(NO₃)₂   20g/L、            其余为H₂O；