[发明专利]一种防腐蚀的表面处理工艺

说明书

本发明提出一种防腐蚀的表面处理工艺，其步骤包括：1)将非导电粒体和待处理件置于处理液中，使待处理件至少一部分被沉淀的非导电粒体包覆，且非导电粒体至少包含一部分粒径为5mm以下的非导电粒体；2)使非导电粒体相对待处理件运动；3)当待处理件表面的膜层达到所需的平均厚度时取出。首先，本发明的非导电粒体直接被投放，无需进行分散处理，工艺简单；其次，非导电粒体沉淀在处理液中，状态稳定，便于连续作业；再次，本发明对非导电粒体的粒径要求低，可极大降低工业成本。

技术领域

本发明涉及一种表面处理工艺，特别是一种在待处理件表面形成耐腐蚀膜层的表面处理工艺。

背景技术

本发明所涉及的表面处理工艺是指一种应用化学沉积、电化学沉积或物理沉积的原理，在待处理件表面形成耐腐蚀膜层的表面处理工艺，例如化学镀、电镀、磷化等。有研究表明，在上述表面处理工艺的处理液中混入纳米级颗粒，可以改善膜层结构，从而提高耐腐蚀性能。

例如，中国专利文献CN101665937B中所揭示的，如附图1所示，在锌镍锰系的基础磷化液1’中加入基础磷化液本体质量1～12％(重量百分比)的纳米级功能粉体2’，该纳米级粉体为纳米二氧化硅；经高速电磁搅拌2～4h，然后在60～95℃温度下，将事先处理后的碳钢试件3’放入磷化液1’中磷化10～30分钟，纳米级粉体2’在磷化过程中与磷化膜共沉积形成纳米磷化膜。文献中说明，该工艺可减少磷化膜中的间隙，并降低磷化膜中的载流子密度，从而提高其耐腐蚀性能。

又例如，中国专利文献CN1181227C中所揭示的，在制备光亮耐腐蚀耐磨纳米复合电镀层组合的工艺中，在常规瓦特镍电解液中加入α-Al₂O₃系复合纳米浆料，浆料中分散粒子的原晶粒径＜100nm，工艺中，阳极用纯镍电极，空气搅拌，搅拌速度以浆液中全部粒子悬浮为度。文献中说明，该工艺所形成的镀层的耐腐蚀性大幅提高，仅用三层镍镀层总厚度的一半即可获得相等、甚至更高的防护等级，而且在抗饱和食盐水、浓硝酸、混酸、高铬酸乃至王水的浸蚀上显示出特殊的耐腐蚀性。

然而，上述方法存在以下缺陷：1)纳米级颗粒需要通过分散剂并配合物理搅拌的方式分散在处理液中；2)分散的纳米级颗粒不能长时间稳定，经过一段时间，纳米级颗粒就会沉积，从而失效；3)纳米级颗粒价格昂贵，难以在工业应用中大量推广。

发明内容

本发明的目的在于，针对前述技术缺陷，提出一种在处理液中混入颗粒的防腐蚀的表面处理工艺。

本发明的技术方案为，一种防腐蚀的表面处理工艺，其步骤包括：1)将非导电粒体和待处理件置于处理液中，使待处理件至少一部分被沉淀的非导电粒体包覆，且非导电粒体至少包含一部分粒径为5mm以下的非导电粒体；2)使非导电粒体相对待处理件运动；3)当待处理件表面的膜层达到所需的平均厚度时，取出待处理件。

本发明所使用的非导电粒体为难以与处理液发生反应的物质。非导电粒体的非导电性并不是绝对不导电，而是指粒体不善于导电，因此，其不能在电化学处理中作为导电介质。非导电粒体的密度应大于处理液，因此，非导电粒体可在处理液中沉淀。一般地，其可为刚玉砂、陶瓷粉、氧化锆、氮化铝、氮化钛或氧化钛的至少一种。非导电粒体以购买时或直接制备所呈现的形状进行使用即可发挥其作用。特别地，当非导电粒体呈球形或类球形时，其作用效果较优。

现有技术中，纳米级颗粒分散于处理液中，因此，需要限定纳米级颗粒与处理液的配比(例如重量百分比)。本发明所使用的非导电粒体自然沉淀于处理液中，其粒径无均一性要求，发挥主要作用的是其中粒径为5mm以下的非导电粒体，而且其作用机制对非导电粒体的消耗几乎可忽略，理论上，本发明所使用的非导电粒体与处理液之间无配比关系。因此，处理液的液平面可高于堆积的非导电粒体的最大高度，即处理液浸没待处理件和非导电粒体；处理液的液平面也可低于堆积的非导电粒体的最大高度，即处理液仅浸没待处理件，部分非导电粒体露出于处理液。