一种碳钢材料的磷化处理液的配制方法
【专利摘要】本发明公开了一种碳钢材料的磷化处理液的配制方法，该配制方法包括如下步骤：a）选材备料，b）配制钙离子溶液，c）配制锌离子溶液，d）配制铵离子溶液，e）配制成品处理液。本发明揭示了一种碳钢材料的磷化处理液的配制方法，该配制方法工序安排得当，实施简便，成本适中，通过该处理液处理后的碳钢材料表面成膜质量高，且性能稳定，同时还具有优异的耐蚀性能，在同等条件下进行的磷化处理操作费用低廉，经济性颇高。
【专利说明】一种碳钢材料的磷化处理液的配制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种磷化处理液的配制方法，尤其涉及一种成膜质量高，性能稳定，具有突出的耐蚀性能的碳钢材料用磷化处理液的配制方法，属于金属处理液【技术领域】。
[0002]
【背景技术】
[0003]金属在含有磷酸盐的溶液中处理，其表面形成的磷酸盐化学膜称为磷化膜，在其表面生成一层不溶性磷酸盐保护膜的过程叫金属的磷化处理。磷化是金属涂装前处理中的一个不可缺少的工序，也是涂装前处理质量的关键。磷化膜可以提高金属的抗腐蚀性和绝缘性，并能作为油漆的良好底层，磷化处理得当，可使漆膜附着力提高2-3倍，整体耐腐蚀性提高1-2倍。由于磷化膜为电的不良导体，致密均匀的磷化膜可降低金属表面的电位差，使金属表面形成一层近乎等电位体的膜层，从而抑制了金属表面微电池的形成，降低金属表面电化学腐蚀，从而提高金属表面的耐腐蚀性。
[0004]现行的碳钢材料用磷化处理液的制备工艺复杂，成本偏高，在碳钢表面所形成的磷化膜膜层质量一般，以至于影响了磷化膜的耐蚀性能，因此，碳钢材料用磷化处理液的配方及制备工艺还有待进一步研发。
[0005]
【发明内容】
[0006]针对上述需求，本发明提供了一种碳钢材料的磷化处理液的配制方法，该配制方法工序安排合理，实施简便，制得的磷化处理液可赋予碳钢材料优良的膜层质量，以及优异的耐蚀性能,且性能稳定、持久。
[0007]本发明是一种碳钢材料的磷化处理液的配制方法，该配制方法包括如下步骤:a)选材备料，b)配制钙离子溶液，c)配制锌离子溶液，d)配制铵离子溶液，e)配制成品处理液。
[0008]在本发明一较佳实施例中，所述的步骤a)中，磷化处理液的主要成分为:磷酸、硝酸、碳酸钙粉末、氧化锌和磷酸锌粉料、碳酸氢氨、助剂和水；磷酸的质量分数为85% ;硝酸选用分析纯硝酸；氧化锌和磷酸锌的质量比为2:1.5 ;助剂中的磷化促进剂选用双氧水，成膜促进剂选用硝酸镍或硫酸镍，络合剂选用酒石酸。
[0009]在本发明一较佳实施例中，所述的步骤b)中，配制过程如下:首先，使用100-110份水对定量的硝酸进行稀释，搅拌桶温控制在30°C左右；然后，添加定量的碳酸钙粉末，均匀搅拌直至完全溶解；最后，使用滤纸过滤。
[0010]在本发明一较佳实施例中，所述的步骤c)中，配制过程如下:首先，在搅拌桶中加入15-18份水，并添加定量的氧化锌和磷酸锌粉料，均匀搅拌至糊状；然后，添加32-32.5份磷酸，充分搅拌直至粉末完全溶解；最后，添加45-48份水进行稀释，滤清。
[0011]在本发明一较佳实施例中，所述的步骤d)中，配制过程如下:首先，将定量的碳酸氢铵溶于1.5-2份水中；然后，添加1.5-2份磷酸，均匀搅拌10-15分钟，温度控制在350C -400C ;最后，添加3-3.5份水进行稀释，滤清。
[0012]在本发明一较佳实施例中，所述的步骤e)中，配制过程如下:首先，将上述步骤所配制的钙离子、锌离子和铵离子溶液依次添加至反应釜，并不断搅拌5-10分钟，反应釜温度控制在40°C -45°C;然后，添加磷化促进剂和络合剂，继续搅拌10-15分钟，反应釜温度不变；最后，添加成膜促进剂，反应釜温度降至35°C左右，继续搅拌10分钟左右；最后，添加剩余的水进行稀释，滤清。
[0013]本发明揭示了一种碳钢材料的磷化处理液的配制方法，该配制方法工序安排得当，实施简便，成本适中，通过该处理液处理后的碳钢材料表面成膜质量高，且性能稳定，同时还具有优异的耐蚀性能，在同等条件下进行的磷化处理操作费用低廉，经济性颇高。
[0014]
【专利附图】
【附图说明】
[0015]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细的说明:
图1是本发明实施例碳钢材料的磷化处理液配制方法的工序步骤图。
[0016]
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
[0018]图1是本发明实施例碳钢材料的磷化处理液配制方法的工序步骤图；该配制方法包括如下步骤:a)选材备料，b)配制钙离子溶液，c)配制锌离子溶液，d)配制铵离子溶液，e)配制成品处理液。
[0019]实施例1
本发明提及的碳钢材料的磷化处理液的具体配制方法如下:
a)选材备料，该磷化处理液的主要成分及其份数比为:磷酸34份、硝酸100份、碳酸钙粉末95份、氧化锌和磷酸锌粉料16份、碳酸氢氨1.5份、助剂0.7份、水350-360份；磷酸的质量分数为85% ;硝酸选用分析纯硝酸；碳酸钙粉末的平均颗粒直径为25-28um ;氧化锌和磷酸锌的质量比为2:1.5 ;助剂中的磷化促进剂选用双氧水，成膜促进剂选用硝酸镍，络合剂选用酒石酸；
b)配制钙离子溶液，配制过程如下:首先，使用100份水对定量的硝酸进行稀释，搅拌桶温控制在30°C左右；然后，添加定量的碳酸钙粉末，均匀搅拌直至完全溶解；最后，使用滤纸过滤，制得钙离子溶液；
c)配制锌离子溶液，配制过程如下:首先，在搅拌桶中加入16份水，并添加定量的氧化锌和磷酸锌粉料，均匀搅拌至糊状；然后，添加32份磷酸，充分搅拌直至粉末完全溶解?’最后，添加46份水进行稀释，滤清后制得锌离子溶液；
d)配制铵离子溶液，配制过程如下:首先，将定量的碳酸氢铵溶于1.5份水中；然后，添加1.5份磷酸，均匀搅拌10-12分钟，温度控制在36°C -38°C ;最后，添加3份水进行稀释，滤清后制得铵离子溶液； e)配制成品处理液，配制过程如下:首先，将上述步骤所配制的钙离子、锌离子和铵离子溶液依次添加至反应釜，并不断搅拌6-8分钟，反应釜温度控制在40°C左右；然后，添加磷化促进剂和络合剂，继续搅拌12-13分钟，反应釜温度不变；最后，添加成膜促进剂，反应釜温度降至35°C左右，继续搅拌10分钟左右；最后，添加剩余的水进行稀释，滤清后制得成品磷化处理液。
[0020]实施例2
本发明提及的碳钢材料的磷化处理液的具体配制方法如下:
a)选材备料，该磷化处理液的主要成分及其份数比为:磷酸34.5份、硝酸110份、碳酸钙粉末100份、氧化锌和磷酸锌粉料17份、碳酸氢氨2份、助剂0.8份、水370-380份；磷酸的质量分数为85% ;硝酸选用分析纯硝酸；碳酸钙粉末的平均颗粒直径为25-28um ;氧化锌和磷酸锌的质量比为2:1.5 ;助剂中的磷化促进剂选用双氧水，成膜促进剂选用硫酸镍，络合剂选用酒石酸；
b)配制钙离子溶液，配制过程如下:首先，使用110份水对定量的硝酸进行稀释，搅拌桶温控制在30°C左右；然后，添加定量的碳酸钙粉末，均匀搅拌直至完全溶解；最后，使用滤纸过滤，制得钙离子溶液；
c)配制锌离子溶液，配制过程如下:首先，在搅拌桶中加入18份水，并添加定量的氧化锌和磷酸锌粉料，均匀搅拌至糊状；然后，添加32.5份磷酸，充分搅拌直至粉末完全溶解；最后，添加48份水进行稀释，滤清后制得锌离子溶液；
d)配制铵离子溶液，配制过程如下:首先，将定量的碳酸氢铵溶于2份水中；然后，添加2份磷酸，均匀搅拌12-14分钟，温度控制在35°C -36°C ;最后，添加3-3.5份水进行稀释，滤清后制得铵离子溶液；
e)配制成品处理液，配制过程如下:首先，将上述步骤所配制的钙离子、锌离子和铵离子溶液依次添加至反应釜，并不断搅拌5-6分钟，反应釜温度控制在45°C左右；然后，添加磷化促进剂和络合剂，继续搅拌10-12分钟，反应釜温度不变；最后，添加成膜促进剂，反应釜温度降至35°C左右，继续搅拌10分钟左右；最后，添加剩余的水进行稀释，滤清后制得成品磷化处理液。
[0021]本发明揭示了一种碳钢材料的磷化处理液的配制方法，其特点是:该配制方法工序安排得当，实施简便，成本适中，通过该处理液处理后的碳钢材料表面成膜质量高，且性能稳定，同时还具有优异的耐蚀性能，在同等条件下进行的磷化处理操作费用低廉，经济性颇闻。
[0022]以上所述，仅为本发明的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。
【权利要求】
1.一种碳钢材料的磷化处理液的配制方法，其特征在于，该配制方法包括如下步骤:a)选材备料，b)配制钙离子溶液，c)配制锌离子溶液，d)配制铵离子溶液，e)配制成品处理液。
2.根据权利要求1所述的碳钢材料的磷化处理液的配制方法，其特征在于，所述的步骤a)中，磷化处理液的主要成分为:磷酸、硝酸、碳酸钙粉末、氧化锌和磷酸锌粉料、碳酸氢氨、助剂和水；磷酸的质量分数为85% ;硝酸选用分析纯硝酸；氧化锌和磷酸锌的质量比为2:1.5 ;助剂中的磷化促进剂选用双氧水，成膜促进剂选用硝酸镍或硫酸镍，络合剂选用酒石酸。
3.根据权利要求1所述的碳钢材料的磷化处理液的配制方法，其特征在于，所述的步骤b)中，配制过程如下:首先，使用100-110份水对定量的硝酸进行稀释，搅拌桶温控制在30°C左右；然后，添加定量的碳酸钙粉末，均匀搅拌直至完全溶解；最后，使用滤纸过滤。
4.根据权利要求1所述的碳钢材料的磷化处理液的配制方法，其特征在于，所述的步骤C)中，配制过程如下:首先，在搅拌桶中加入15-18份水，并添加定量的氧化锌和磷酸锌粉料，均匀搅拌至糊状；然后，添加32-32.5份磷酸，充分搅拌直至粉末完全溶解；最后，添加45-48份水进行稀释，滤清。
5.根据权利要求1所述的碳钢材料的磷化处理液的配制方法，其特征在于，所述的步骤d)中，配制过程如下:首先，将定量的碳酸氢铵溶于1.5-2份水中；然后，添加1.5-2份磷酸，均匀搅拌10-15分钟，温度控制在35°C -40°C ;最后，添加3-3.5份水进行稀释，滤清。
6.根据权利要求1所述的碳钢材料的磷化处理液的配制方法，其特征在于，所述的步骤e)中，配制过程如下:首先，将上述步骤所配制的钙离子、锌离子和铵离子溶液依次添加至反应釜，并不断搅拌5-10分钟，反应釜温度控制在40°C -45°C ;然后，添加磷化促进剂和络合剂，继续搅拌10-15分钟，反应釜温度不变；最后，添加成膜促进剂，反应釜温度降至35°C左右，继续搅拌10分钟左右；最后，添加剩余的水进行稀释，滤清。
【文档编号】C23C22/22GK104388914SQ201410774270
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2014年12月16日 优先权日:2014年12月16日
【发明者】朱正良 申请人:常熟市东方特种金属材料厂