专利名称：一种镀锌工件墨绿色钝化膜的加工工艺的利记博彩app
技术领域：
本发明属于电镀技术领域，具体地说，是一种镀锌工件墨绿色钝化膜的加工工艺。
背景技术：
由于钢铁基体容易生锈，工业上通常通过电镀锌来加以保护，也就是以锌的牺牲 来保护钢铁基体。但锌是一种化学性质很活泼的金属，工件镀锌后如不进行后处理，镀层很 快就会变暗，并相继出现白色腐蚀物。为避免这种现象的发生，往往是采用钝化液来对工件 的镀锌层进行钝化处理，使镀锌层表面形成一层钝化膜，以提高其耐腐蚀性。钝化膜形成 后，不但可以大大提高镀锌层的耐腐蚀性，而且镀锌层的外观也变得丰富多彩。根据钝化液 的不同，镀锌层的外观可以呈现彩虹色，也可呈现白色、蓝白色、军绿色、黑色、金黄色等。目 前尚没有镀锌工件墨绿色钝化膜加工工艺的相关报道。
发明内容
本发明的目的是提供一种镀锌工件墨绿色钝化膜的加工工艺，这种工艺形成的钝 化膜光泽度好，附着力好、耐腐蚀性强。为实现上述目的，本发明技术方案的特征是采取以下步骤a、将镀锌工件从电镀槽中取出，用水清洗，去掉工件上残留的电镀溶液；b、将清先后的工件放入一定浓度的硝酸溶液中进行出光；C、用去离子水将出光后的工件上残留的出光液清洗干净，然后将工件放入墨绿色 钝化液中进行钝化；d、钝化结束后，将工件从钝化液中取出，在空气中静置一段时间，使钝化液和锌层 的反应充分进行；e、将工件用去离子水快速清洗一遍，然后再用高温去离子水快速烫洗，最后用冷 风吹干或恒温烘干即可。本发明中，b步骤中所说的硝酸溶液为的硝酸溶液，出光时间为Is ；c步骤钝 化过程中要轻微抖动工件，在墨绿色钝化液中停留的时间30-50s ；d步骤中在空气中静置 的时间为60-120S ；e步骤中用去离子水快速清洗的时间为Is ；所说的高温去离子水是指 60°C的去离子水，烫洗时间为Is ；恒温烘干指的温度为60°C，烘干时间为15-20min。按1升钝化液计，所说的i■绿色钝化液的组分为
铬酐20-25(g/L)；
磷酸/(d= 1.7)10-ll(ml/L)
硝酸/(d = 1.4)2-2. 5 (ml/L)
硫酸/(d = 1. 84)2-2. 5 (ml/L)
冰醋酸4-5 (ml/L)
硝酸银0. 007-0. 008(g/L)
余量为去离子水。
上述墨绿色钝化液的制备方法为在钝化槽内预先注入适量去离子水，然后依次 加入所需量的铬酐、磷酸、硝酸、硫酸、冰醋酸和硝酸银；向钝化槽中补加去离子水至预定液 面，搅拌均勻。加入铬酐后应充分搅拌，使其充分溶解后再加入其他组分；所加入的硝酸银 应先用去离子水使其溶解后再加入到钝化槽中；加入所有原料并补加去离子水至预定液面 搅拌均勻后用PH试纸测定溶液的pH值，并用冰醋酸调整使溶液的pH值不高于1. 5。本发明形成的镀锌墨绿色钝化膜是由两价锌、三价铬、六价铬的碱式铬酸盐水合 物胶体组成，在膜的骨架结构中还嵌有黑色金属粒子及磷酸盐，以保持膜的墨绿色外观。所 形成的钝化膜中的两价锌离子来源于锌层。当锌层进入钝化液时，在金属与钝化液的界面 层内，由于酸的存在及铬酐的氧化作用，使金属锌溶解。在此界面层膜内，PH值迅速提高， 同时发生六价铬还原为三价铬，三价铬在碱性膜中形成膜的胶体骨架，此时溶液的酸度不 可太高，否则此胶体膜将被氢离子所溶解，故必须严格控制PH值在1 1. 5的范围内，在膜 层中形成pH梯度，使溶液一侧膜的溶解和锌表面一侧膜的形成达成平衡，此时黑色金属粒 子同时扩散到钝化膜中。此过程在30 50s内即告完成，如果继续延长时间，将使锌层继 续消耗，造成不必要的损失。工件离开钝化液后，钝化膜在空气中应适当停留60 120s，这 样有利于钝化膜表面的钝化膜继续成膜反应，使膜层增厚，同时去掉多余的钝化液，然后再 进入去离子水中快速浸洗和浸烫，最后再用冷风吹干或60°C恒温烘干。具体地说，在酸性溶液中，铬酐溶于水后主要生成Cr2072_，并存在如下离子平衡2Cr0广+2H. — Cr2O广+H2O 式(1)Cr2O72-是一个很强的氧化剂，镀锌零件浸入钝化液中时，其表面发生化学反应阳极反应Zn— Zn2++2e阴极反应Cr042、14H++6e — 2Cr3++7H202H++2e — H2 个溶液中还存在着磷酸，并存在如下平衡H3PO4 — H2PO4^H+H2PO4- — HPO42^H+HPO42-— PO43^H+与此同时，阳极反应生成的Zn2+，会与界面上的磷酸根及磷酸氢根发生反应，生成 一些不溶性的磷酸盐。阴极反应所生成的Cr3+，也会与磷酸根起反应，生成不溶性的磷酸铬
Τττ . ο另一方面，由于锌层表面的电化学反应，反应界面的pH值升高，促使反应式⑴的 平衡向左移动，即反应界面的部分Cr2O广离子生成了 Cr042_离子，Cr3+和Zn2+等阳离子与 P043_、Cr042_、HP042_、S042_、以及H2O等发生反应，形成大型网状分子的凝胶化合物。此时溶液 的酸度不可太高，否则此胶体膜将被H+溶解，因此要严格控制pH值在1 1. 5之间，以在 膜中形成PH梯度，使溶液一侧发生的膜的溶解过程和锌表面一侧发生的膜的形成过程达 成平衡。此时染色粒子Ag同时扩散入钝化膜中，以确保膜层的墨绿色外观。本发明具有以下有益效果1、使用本发明方法对镀锌工件进行钝化，所形成的钝化膜的效果好。镀锌工件钝 化后，形成的钝化膜外观典雅、油亮，光度柔和，绿色调中带有黑色，犹如涂漆层，与军绿色
4钝化膜和黑色钝化膜截然不同，且钝化膜的附着力好，表面有很强的憎水性，耐腐蚀性好。 按照GB9791-2003规定的实验方法进行附着力试验，使用本发明所形成的钝化膜，能经受 用无粒软橡皮擦手工往复擦拭90次不露底。按GB/T6458-86规定的试验方法进行耐腐蚀 性试验，使用本发明所形成的钝化膜，经中性盐雾试验，400小时不出现白色腐蚀物。2、本发明具有较好的社会效益。目前的电镀工艺中，酸性氯化钾镀锌工艺是为数 不多的绿色环保工艺之一，而本发明工艺特别适合与该镀锌工艺配伍使用。试验表明，本发 明对采用酸性氯化钾镀锌工艺的工件进行钝化时，可以显示出其独特的优势，其形成的钝 化膜不但耐腐蚀性强，且色彩鲜艳，光泽度好。3、本发明工艺简单，原料易得，设计合理，便于实施。
图1是墨绿色钝化试样的XRD谱图。
具体实施例方式实施例1、本实施例镀锌工件墨绿色钝化膜的加工工艺为如下①制备墨绿色钝化液按1升溶液的量计，墨绿色钝化液的组分为铬酐20(g/L)；
磷酸/(d =1.7)ll(ml/L)
硝酸/(d =1.4)2. 5 (ml/L)
硫酸/(d =1. 84)2. 5 (ml/L)
冰醋I酸5(ml/L)；
硝酸ι银0. 008(g/L)余量为去离子水。其制备方法为在钝化槽内预先注入适量去离子水，按上述组分 的比例加入所需量的铬酐后充分搅拌，使其充分溶解，然后依次加入所需量的磷酸、硝酸、 硫酸、冰醋酸和硝酸银，其中所加入的硝酸银应先用去离子水使其溶解后再加入到钝化槽 中；向钝化槽中补加去离子水至预定液面，搅拌均勻；用PH试纸测定溶液的pH值，并用冰 醋酸调整使溶液的PH值不高于1. 5。②将镀锌工件进行钝化a、将镀锌工件从电镀槽中取出，用水清洗，去掉工件上残留的电镀溶液；b、将清洗后的工件放入的硝酸溶液中出光，时间为Is ；C、用去离子水将出光后的工件上残留的出光液清洗干净，然后放入上述制备好的 墨绿色钝化液中进行钝化，注意钝化过程中应轻微抖动工件，工件在钝化液中停留的时间 为 30-50s ；d、钝化结束后，将工件从钝化液中取出，在空气中静置60-120S，使钝化液和锌层 的反应充分进行；e、将工件用去离子水快速清洗一遍，时间为ls，然后用60°C的高温去离子水快速 烫洗，烫洗时间为ls，最后用冷风吹干，或在60°C的温度下恒温烘干1520min。本实施例对镀锌工件形成的墨绿色钝化膜，经测试得知其附着力和耐腐蚀性能均大大高于国标要求。采用英国牛津公司的INCAx-sight能谱仪(EDS)对墨绿色钝化膜的表
面进行分析，测得墨绿色钝化膜表面元素分布情况见下表 采用日本理学电机株式会社生产的型号为D/max-rB的X射线衍射仪，在测试条件 为铜靶(Cu-Κα )、管压40kV、管流100mA、扫射速度6° /min、扫描范围30° 90°的条件 下，分析钝化层的相组成，得到墨绿色钝化试样的XRD谱图如图1所示。图中用不同符号标 注出所含的物质，XRD分析结果表明，除了 Zn晶体(镀锌层)以外，还出现了其它物质，它 们分别是 CrPO4、Cr (OH) 3、CrOOH, Cr2O3、Zn (OH) 2、2Zn0 · CrO3 · H20 和 Zn3 (PO4) 2 · 4H20。实施例2、本实施例每升·區绿色钝化液的组分为
铬酐25(g/L)；
磷酸/(d= 1.7)10(ml/L)；
硝酸/(d = 1.4)2(ml/L)；
硫酸/(d = 1. 84)2(ml/L)；
冰醋I酸4(ml/L)；
硝酸ι银0. 007(g/L)；
余量为去离子水。其他技术特征同实施例1。
权利要求
一种镀锌工件墨绿色钝化膜的加工工艺，其特征是采取以下步骤a、将镀锌工件从电镀槽中取出，用水清洗，去掉工件上残留的电镀溶液；b、将清洗后的工件放入一定浓度的硝酸溶液中进行出光；c、用去离子水将出光后的工件上残留的出光液清洗干净，然后将工件放入墨绿色钝化液中进行钝化；d、钝化结束后，将工件从钝化液中取出，在空气中静置一段时间，使钝化液和锌层的反应充分进行；e、将工件用去离子水快速清洗一遍，然后再用高温去离子水快速烫洗，最后用冷风吹干或恒温烘干即可。
2.如权利要求1所述的镀锌工件墨绿色钝化膜的加工工艺，其特征是b步骤中所说的 硝酸溶液为的硝酸溶液，出光时间为Is。
3.如权利要求1所述的镀锌工件墨绿色钝化膜的加工工艺，其特征是c步骤钝化过程 中要轻微抖动工件，在墨绿色钝化液中停留的时间30-50s。
4.如权利要求1或3所述的镀锌工件墨绿色钝化膜的加工工艺，其特征是所说的墨绿 色钝化液是指按1升钝化液的量计，所含有的各组分的量为铬酐20-25 (g/L)；磷酸/(d= 1.7)10-11 (ml/L)硝酸/(d= 1.4)2-2. 5 (ml/L)硫酸/(d= 1.84)2-2. 5 (ml/L)冰醋酸4-5 (ml/L)硝酸银0. 007-0. 008 (g/L)余量为去离子水。
5.如权利要求4所述的镀锌工件墨绿色钝化膜的加工工艺，其特征是墨绿色钝化液的 制备方法为在钝化槽内预先注入适量去离子水，然后依次加入所需量的铬酐、磷酸、硝酸、 硫酸、冰醋酸和硝酸银；向钝化槽中补加去离子水至预定液面，搅拌均勻。
6.如权利要求5所述的镀锌工件墨绿色钝化膜的加工工艺，其特征是先加入铬酐后充 分搅拌，使其充分溶解后再加入其他组分；所加入的硝酸银应先用去离子水使其溶解后再 加入到钝化槽中；加入所有原料并补加去离子水至预定液面搅拌均勻后用PH试纸测定溶 液的PH值，并用冰醋酸调整使溶液的pH值不高于1.5。
7.如权利要求1所述的镀锌工件墨绿色钝化膜的加工工艺，其特征是d步骤中在空气 中静置的时间为60-120S。
8.如权利要求1所述的镀锌工件墨绿色钝化膜的加工工艺，其特征是e步骤中用去离 子水快速清洗的时间为Is ；所说的高温去离子水是指60°C的去离子水，烫洗时间为Is ；恒 温烘干是指温度为60°C，烘干时间为15-20min。
全文摘要
一种镀锌工件墨绿色钝化膜的加工工艺，该工艺是将出光后的工件放入墨绿色钝化液中进行钝化，然后经清洗、烫洗、吹干或烘干即可。该墨绿色钝化液的成分是铬酐、磷酸、硝酸、硫酸、冰醋酸和硝酸银。本发明对镀锌工件形成的钝化膜外观典雅、油亮，光度柔和，绿色调中带有黑色，犹如涂漆层，与军绿色钝化膜和黑色钝化膜截然不同，且钝化膜的附着力好，表面有很强的憎水性，耐腐蚀性好。
文档编号C23C22/78GK101899660SQ20091001547
公开日2010年12月1日 申请日期2009年5月27日 优先权日2009年5月27日
发明者曹玉宝, 王宏 申请人:潍坊学院