[发明专利]电镀锌钢板及其制备方法

说明书

本发明涉及一种用途广泛，如用于家用电器、汽车及建筑材料的电镀锌钢板，并涉及其制备方法。

就家用电器而言，现在正日益增长地需要将各种类型的经铬酸盐处理的电镀锌用作其上无覆层的电镀锌钢板，而且这样一来该板变成一个重要的应用领域。由于使用这类钢板时在其上没有覆层，所以要求它们具有良好的表面状况。满足此良好的表面状况的主要条件是没有表面缺陷，如不均匀的镀层等。高的白度也是重要条件。还有，在该表面通常是经受磷酸盐预处理后再被涂覆，在此情况下，如果在低白度的经磷酸盐处理过的原始钢板上施以浅色涂层或薄膜，那么在其被涂覆后，其图案的清晰度就变差。因此需要原钢板有高的白度。该经受了上述各种转化处理的钢板的外部状况当然是取决于钢板经受电镀后而获得的外部状况。因此，要求在经受此转化处理之前，此镀锌钢板是均匀的，而且有高的白度。

该镀锌钢板有两类不均匀的镀层。一类是电镀设备本身的缺点而引起的，而另一类是因原钢板的表面缺陷而产生的。前一类不均匀镀层可通过消除电镀设备的缺点而改善。后一类不均匀镀层自然应以改善该原钢板的表面缺陷而消除。然而，从工业的观点出发，完全消除原钢板的表面缺陷是困难的，而且实际上用来对付这类难题的措施尚未见报导。

已提出各种方法来改善镀锌钢板的外部状态，如公开于日本专利公告No．46-38888中的通过往电镀液中加聚丙烯酰胺或聚乙烯醇来改善光泽度的一种老方法；公开于日本专利公开No．63-100193中的，通过在镀覆预处理后进行氧化处理而得到不显出光泽的外部状况的方法；以及公开于日本专利公告No．01-36559中的通过往酸性电镀锌液中加非离子聚丙烯酰胺，用高电流密度进行白色的均匀镀覆的方法。在这些公开物中，只有日本专利公告No．01-36559谈到了白度。然而，在此出版物中，只有当施用范围为100-450A／dm²的电流密度时，才实现了白度的改进，而若以低于100A／dm²的常用的电流密度进行电镀时，未见到白度有任何改善。因此，很难将此类方法用于实践。如从以上陈述所理解的那样，还没有提到过无表面缺陷，如不均匀镀层，而又有高的白度的电镀锌钢板。

往酸洗液中加锡的技术被公开于日本专利公告No．57-14758中。然而，如在其说明书中所公开的那样，此出版物的发明目的在于抑制电镀锌板的抗腐蚀性和耐热性在采用使用不溶性铅电极的电镀锌法时的下降，其中少量的自铅阳极上落下的铅共沉积于此镀层上，从而被热处理。然而，在此出版物中丝毫未述及镀层的外部状态。此外，按此方法，钢板在酸洗溶液中被用作阴极以便进行电解酸洗，结果产生了多至10-40mg／m²的沉积锡。

本发明人研究了原钢板表面缺陷所引起的不均匀镀层，并发现不均匀镀层起因于在原钢板表面上富集的极少量的二氧化硅、三氧化二铝、二氧化钛等。进一步可理解的是，沉积在这些氧化物富集部位的锌晶粒形成一种比沉积在无这种富集的氧化物部位上的锌晶粒细的晶粒结构，这使得外表状况不一致，从而使不均匀镀层可以查觉到。虽然还不清楚是什么引起了在氧化物密集部位上的较细的锌晶粒的晶粒结构，但可以料想到在氧化物密集处电阻增高，这被认为引发了锌离子的还原反应，进而影响导致晶粒生长的晶核的产生。正如上面所讨论过的那样，若能完全防止这些氧化物偏析，将避免这种偏析所引起的不均匀镀层。然而，只有极少量的这类氧化物偏析，所以不可能完全防止它们。本发明人继续研究一种制造方法，用此法，即使少量的氧化物在电镀原钢板上偏析也能防止不均匀的镀层，而然后，他们发现，在电镀之前可使极少量的锡沉积下来，借此防止不均匀的镀层。可防止不均匀镀层的机理可认为如下：

由于锡比锌更为惰性，而且它也较铁为惰性，所以它可很容易地沉积。因此，它可很快地沉积在含此类氧化物及不含此类氧化物的表面上，这就形成了均匀的锡沉积层，结果当锌沉积时则得到了均匀的表面，借此防止了不均匀性。进而，本发明人着手研究借助沉积少量锡而改善不均匀镀层的方法的工业性的和不昂贵的实施。于是它们发明了改进不均匀镀层的方法，以此法，将锡加入酸洗溶液中，酸洗是作为电镀锌预处理而进行的。用此法，可不改变现今使用的电镀设备制造镀锌钢板，而且几乎不增加制造成本。

本发明的目的在于提供无表面缺陷及有高白度的电镀锌钢板，及提供该钢板的生产方法。

为达到上述目的，本发明提供一种电镀锌钢板，它包括：

钢板；