[发明专利]一种镀锌钢板表面装饰性黑色钝化膜制备工艺

说明书

技术领域

本发明涉及表面处理技术领域，尤其涉及一种镀锌钢板表面装饰性黑色钝化膜制备工艺。

背景技术

随着人们生活水平的提高，具备黑色钝化膜的镀锌钢板越来越受到人们的青睐，其不仅要求钝化膜具有传统的耐蚀性的作用，还要求具有较好的装饰效果。

镀锌是提高钢铁材料表面抗腐蚀能力的有效途径，目前广泛地应用于建筑、交通、机械、电子、航空等许多领域中。但在潮湿的环境中，尤其在湿热环境中，镀锌层易发生腐蚀，使镀层表面形成暗灰色或白色疏松的腐蚀产物——白锈；时间长了会出现红锈，从而失去防腐效果。为了提高镀层的耐蚀性，须在钢铁材料表面镀锌后，再对镀层进行钝化处理，以便在镀锌层表面形成致密的钝化膜，从而进一步提高材料的耐蚀性，延长材料的使用寿命。

目前几乎所有的镀锌材料如镀锌板等的后处理工艺都采用以六价铬或三价铬为主要成分的溶液进行钝化处理，由于六价铬毒性高且容易致癌，各国政府已严格限制其使用和排放，尤其是在欧盟RoHS指令中明确禁止使用任何经六价铬钝化技术处理的零件和产品；三价铬钝化工艺尽管比六价铬的污染性小得多，但是经三价铬钝化的镀锌材料经过一段时间后仍会被氧化成六价铬，也就是说实质上并没有真下解决六价铬的毒性问题，所以很多国家和地区也开始限制使用三价铬钝化工艺。另外，由于我国在镀锌黑色钝化工序上广泛采用的是含铬钝化工艺，导致了电子、机械、五金等行业大量需要镀锌及黑色钝化的产品无法出口，严重影响了我国的对外贸易。

因此，开发符合环保要求的无铬钝化液必然成为今后的发展趋势。目前国内外对于镀锌层无铬钝化液的研究主要有钼酸盐体系、钛盐体系、稀土体系、硅酸盐体系、植酸体系和有机物体系等，但这些无铬钝化体系都只能在镀锌层表面形成(蓝)白色或彩色外观的钝化膜，对于在生产上应用很多的黑色钝化镀锌零部件，至今仍完全依靠六价铬或三价铬钝化工艺。

还有，在很多的镀锌件黑色钝化工艺中，除了用铬盐作主要成膜物质外，通常还需在钝化液中加入银盐作为发黑剂，但是由此带来了较高的生产成本，对镀锌企业的经济效益影响很大。因此在开发无铬钝化工艺的同时还需考虑如何降低甚至是取消对银盐的使用。

发明内容

本发明的目的在于提出一种镀锌钢板表面装饰性黑色钝化膜制备工艺，该工艺采用的钝化液通过对组份的调整，不使用三价铬和六价铬以及银离子，使得该钝化液具有装饰效果好的黑色外观，同时使得制备的钝化膜具备良好的耐腐蚀性能。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种镀锌钢板表面装饰性黑色钝化膜制备工艺，该工艺采用的钝化液以重量百分数计组成为：硫酸铜8-10%，硝酸镍2-4%，氯化亚铁1.5-2.5%，醋酸钠0.5-1.5%，冰醋酸2-4%，70%硫酸4-6%，环氧树脂10-12%，焦磷酸钠1-2%，酸性媒介黑PV4-6%，十二烷基磺酸钠0.2-0.4%，余量为水；所述钝化工艺为：配制具有上述组成的钝化液，用稀硫酸或氨水调整钝化液pH为1-2，钝化操作温度为25-35℃，钝化时间为90-120s；钝化过程中需进行机械搅拌或无油压缩空气搅拌，钝化完成水洗，并于90-110℃温度烘干。

本发明的有益效果是：

本发明钝化液配方简单，不含三价铬、六价铬、磷酸根以及银离子，生产过程无铬污染，也不会对环境造成富营养化，并且成本低；经本发明的钝化液处理得到的产品钝化膜层外观致密、乌黑发亮，装饰性强，耐蚀性好，经GB/T10125-1997的5%NaCl中性盐雾测定，130h不出白锈点。

具体实施方式

实施例一

一种镀锌钢板表面装饰性黑色钝化膜制备工艺，该工艺采用的钝化液以重量百分数计组成为：硫酸铜8%，硝酸镍4%，氯化亚铁1.5%，醋酸钠1.5%，冰醋酸2%，70%硫酸6%，环氧树脂10%，焦磷酸钠2%，酸性媒介黑PV4%，十二烷基磺酸钠0.4%，余量为水；所述钝化工艺为：配制具有上述组成的钝化液，用稀硫酸或氨水调整钝化液pH为1，钝化操作温度为35℃，钝化时间为90s；钝化过程中需进行机械搅拌或无油压缩空气搅拌，钝化完成水洗，并于110℃温度烘干。

实施例二