鉬酸鹽鈍化和磷化是鋼鐵鍍鋅後的兩種主要後處理方式
。
磷化是提高金屬耐蝕性的另一種有效的保護方法 。由於其工藝簡單 ,成本低廉 ,在眾多的領域中已得到了廣泛的應用 。然而 ,磷化膜具有一定的孔隙 ,且不具有自愈能力 。至今為止 ,在金屬的腐蝕防護上 ,磷化膜幾乎都是被用作漆膜等有機物的底層 ,或者金屬的短期保護 。
針對上述問題 ,由華南理工大學孔綱 ,盧錦堂 ,林碧蘭提出一種能在鍍鋅層表麵形成具有自愈性和高耐蝕磷化複合膜層的方法,包括如下步驟和工藝條件 :
1 磷化處理 :鋼鐵工件采用浸漬法將工件置於磷化液中對其磷化30~600s後取出 ,磷化處理溫度為30~50℃ ;磷化液組分包括成膜劑組分ZnO和H3PO4 ,其含量分別為0.8~1.5g/L和5~20g/L ;成膜氧化促進劑組分NaNO3 ,含量為5~20g/L ;NaOH或者KOH調整磷化液的pH值為2.8~3.0 ;
2 鉬酸鹽封閉 :磷化後的工件直接浸入鉬酸鹽封閉液中20~60s後取出 ,鉬酸鹽封閉處理的溫度為50~70℃ ,置於空氣中自然幹燥 ,鉬酸鹽封閉液組分包括成膜劑組分鉬酸鹽和磷酸鹽 ,其含量分別為10~20g/L和5~15g/L ;磷酸調整鉬酸鹽溶液的pH為2~5 。
磷化處理過程利用H3PO4可與ZnO發生化學反應 ,生成各種含量大為不同的可溶 、微溶的磷酸鋅鹽 ,使ZnO溶解 ;磷化液還剩餘一些遊離的H3PO4 ,隨後使鍍鋅層溶解 ,促使一係列化學 、電化學過程的錯綜進行 ,便發生了磷酸鋅晶體的結晶 、成核 、生長 ,形成了磷化膜 ;成膜氧化促進劑組分NaNO3可除去成膜反應的有害副產物如氫元素 ,還可加速成膜速度 、降低沉渣 、充分利用化學藥品 、提高工作效率 ;加入pH調整劑組分NaOH的目的是調整磷化液的pH值 。
鍍鋅工件經上述的磷化液磷化處理後 ,表麵有針狀的磷酸鋅晶體形成 ,使得晶體之間存在無法消除的殘餘孔隙 ,從而影響了膜層的耐蝕性能 。而磷化後的鍍鋅工件經鉬酸鹽溶液封閉後 ,原有的磷酸鋅晶體孔隙被鉬酸鹽膜所填補 ,形成結合牢固 、延續完整且顏色均勻的灰色磷化複合膜 。
相對於現有技術 ,本發明的有益效果是 :選擇無毒的環境友好的鉬酸鹽溶液對磷化的鍍鋅工件進行封閉處理 ,所獲得的磷化複合膜與基體鋅層結合牢固 、連續完整 、且具有自愈能力 ,其耐蝕性能優於鉻酸鹽鈍化膜的耐蝕能 。這一無毒的 、高性能的複合膜克服了常規磷化膜存在孔隙以及常規鉬酸鹽鈍化膜較薄 、易開裂脫落的缺陷 ,發揮了常規磷化膜附著力好和鉬酸鹽鈍化膜無孔隙的優點 ,在兩者的協同作用下 ,磷化複合膜的耐蝕性能得到了顯著提高 。與其它有機類無鉻鈍化相比 ,該方法無需烘幹工序。
致力於化工行業材料檢測 、材料分析 、工業整頓 、成分還原 、新領域新材料的開發 ;推進新項目整體研發進度,縮短研發周期 ,推動化工產業自主研發的進程 。