一种对铜‑铝‑铁合金镀覆钢板的表面进行处理的方法与流程

文档序号:11272326阅读:317来源:国知局
本发明属于金属制品
技术领域
,具体地,涉及一种对铜-铝-铁合金镀覆钢板的表面进行处理的方法。
背景技术
:锌镀覆系钢板材料、铝系材料等金属材料被大气中的氧、水分、水分中所含的离子等氧化而发生腐蚀。作为防止这样的腐蚀的方法,具有使铬酸铬酸盐、磷酸铬酸盐等含有铬的处理液接触金属表面而形成铬酸盐覆膜的方法。通过该铬酸盐处理而形成的覆膜具有优异的耐腐蚀性、涂膜密合性,但该处理液中包含有害的6价铬,在废水处理中耗费劳力、成本的问题。此外,通过该处理而形成的覆膜中也包含6价铬,因此被指出环境方面、安全方面的问题。技术实现要素:针对现有技术中的缺陷,本发明的目的是提供一种对铜-铝-铁合金镀覆钢板的表面进行处理的方法。根据本发明提供的一种对铜-铝-铁合金镀覆钢板的表面进行处理的方法,所述方法包括如下工序:(1)在钢板的表面形成铜-铝-铁合金镀层,所述铜-铝-铁合金镀层为包含铜:1.0-10wt%、铝:1.0-10wt%、余量铁以及不可避的杂质的镀层;(2)接着使用金属表面处理剂处理所述镀层的表面的工序,所述金属表面处理剂含有如下重量份数的组分:碳酸锆钠10-30份、钒化合物12-30份、水分散性微粒二氧化硅13-26份、有机磷化合物14-29份、水性丙烯酸类树脂8-30份、固化剂10-16份和石墨烯0.6-1.3份,所述金属表面处理剂的ph为5-7。优选地,所述固化剂成分包括酚类和聚醚胺,所述聚醚胺的量为所述酚类固化剂的0.7-8wt%。优选地,所述钒化合物为五氧化二钒。优选地,所述铜-铝-铁合金镀层还包含硅、锌、硼。优选地,所述硅、锌、硼的含量为硅:0.001-2.0wt%、锌:0.001-0.1wt%、硼:0.001-0.045wt%。优选地,所述石墨烯是双层石墨烯。优选地,所述有机磷化合物为亚磷酸三烷基酯。优选地,所述石墨烯经过化学还原反应制得的。与现有技术相比,本发明具有如下的有益效果:(1)本发明提供的一种对铜-铝-铁合金镀覆钢板的表面进行处理的方法,首先在钢板的表面形成铜-铝-铁合金镀层,所述铜-铝-铁合金镀层为包含铜:1.0-10wt%、铝:1.0-10wt%、余量铁以及不可避的杂质的镀层;接着使用金属表面处理剂处理所述镀层的表面。本发明对钢板表面形成合金镀层后,再用处理剂处理,得到耐腐蚀性以及密合性极其优异的铜-铝-铁合金镀覆钢板;(2)本发明所述固化剂成分包括酚类和聚醚胺,所述聚醚胺的量为所述酚类固化剂的0.7-8wt%。通过在酚类中添加聚醚胺,不仅可以增加固化剂的反应活性,而且提高了本发明的附着力和处理效果。具体实施方式下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。应理解,这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。实施例1本实施例提供的一种对铜-铝-铁合金镀覆钢板的表面进行处理的方法,所述方法包括如下工序:(1)在钢板的表面形成铜-铝-铁合金镀层,所述铜-铝-铁合金镀层为包含铜:10wt%、铝:1.0wt%、余量铁以及不可避的杂质的镀层;(2)接着使用金属表面处理剂处理所述镀层的表面的工序,所述金属表面处理剂含有如下重量份数的组分:碳酸锆钠30份、钒化合物12份、水分散性微粒二氧化硅26份、有机磷化合物14份、水性丙烯酸类树脂30份、固化剂10份和石墨烯1.3份,所述金属表面处理剂的ph为5-7。作为优选方案,所述固化剂成分包括酚类和聚醚胺,所述聚醚胺的量为所述酚类固化剂的8wt%。作为优选方案,所述钒化合物为五氧化二钒。作为优选方案,所述铜-铝-铁合金镀层还包含硅、锌、硼。作为优选方案,所述硅、锌、硼的含量为硅:2.0wt%、锌:0.001wt%、硼:0.045wt%。作为优选方案,所述石墨烯是双层石墨烯。本发明所述金属表面处理剂配方中加入石墨烯,石墨烯是由碳六元环组成的两维周期蜂窝状点阵结构,它可以翘曲成零维的富勒烯,卷成一维的碳纳米管或者堆垛成三维的石墨,因此石墨烯是构成其他石墨材料的基本单元。石墨烯的基本结构单元为有机材料中最稳定的苯六元环,是目前最理想的二维纳米材料。石墨烯结构非常稳定,迄今为止,研究者仍未发现石墨烯中有碳原子缺失的情况。石墨烯中各碳原子之间的连接非常柔韧,当施加外部机械力时,碳原子面就弯曲变形,从而使碳原子不必重新排列来适应外力,也就保持了结构稳定。这种稳定的晶格结构使碳原子具有优秀的导电性。石墨烯还具有极高导热系数,具有较强的机械性能。因此将石墨烯加入到处理剂配方中,可以提高铜-铝-铁合金镀覆钢板的导电性、导热性和机械性能。作为优选方案,所述有机磷化合物为亚磷酸三烷基酯。作为优选方案,所述石墨烯经过化学还原反应制得的。当然还可以采用其他的方法制备得到如机械法,化学解离法等方法。实施例2本实施例提供的一种对铜-铝-铁合金镀覆钢板的表面进行处理的方法,所述方法包括如下工序:(1)在钢板的表面形成铜-铝-铁合金镀层,所述铜-铝-铁合金镀层为包含铜:1.0wt%、铝:10wt%、余量铁以及不可避的杂质的镀层;(2)接着使用金属表面处理剂处理所述镀层的表面的工序,所述金属表面处理剂含有如下重量份数的组分:碳酸锆钠10份、钒化合物30份、水分散性微粒二氧化硅13份、有机磷化合物29份、水性丙烯酸类树脂8份、固化剂16份和石墨烯0.6份,所述金属表面处理剂的ph为5-7。作为优选方案,所述固化剂成分包括酚类和聚醚胺,所述聚醚胺的量为所述酚类固化剂的0.7wt%。作为优选方案,所述钒化合物为五氧化二钒。作为优选方案,所述铜-铝-铁合金镀层还包含硅、锌、硼。作为优选方案,所述硅、锌、硼的含量为硅:0.001wt%、锌:0.1wt%、硼:0.001wt%。作为优选方案,所述石墨烯是双层石墨烯。本发明所述金属表面处理剂配方中加入石墨烯,石墨烯是由碳六元环组成的两维周期蜂窝状点阵结构,它可以翘曲成零维的富勒烯,卷成一维的碳纳米管或者堆垛成三维的石墨,因此石墨烯是构成其他石墨材料的基本单元。石墨烯的基本结构单元为有机材料中最稳定的苯六元环,是目前最理想的二维纳米材料。石墨烯结构非常稳定,迄今为止,研究者仍未发现石墨烯中有碳原子缺失的情况。石墨烯中各碳原子之间的连接非常柔韧,当施加外部机械力时,碳原子面就弯曲变形,从而使碳原子不必重新排列来适应外力,也就保持了结构稳定。这种稳定的晶格结构使碳原子具有优秀的导电性。石墨烯还具有极高导热系数,具有较强的机械性能。因此将石墨烯加入到处理剂配方中,可以提高铜-铝-铁合金镀覆钢板的导电性、导热性和机械性能。作为优选方案,所述有机磷化合物为亚磷酸三烷基酯。作为优选方案,所述石墨烯经过化学还原反应制得的。当然还可以采用其他的方法制备得到如机械法,化学解离法等方法。实施例3本实施例提供的一种对铜-铝-铁合金镀覆钢板的表面进行处理的方法,所述方法包括如下工序:(1)在钢板的表面形成铜-铝-铁合金镀层,所述铜-铝-铁合金镀层为包含铜:7wt%、铝:8wt%、余量铁以及不可避的杂质的镀层;(2)接着使用金属表面处理剂处理所述镀层的表面的工序,所述金属表面处理剂含有如下重量份数的组分:碳酸锆钠15份、钒化合物17份、水分散性微粒二氧化硅19份、有机磷化合物15份、水性丙烯酸类树脂15份、固化剂13份和石墨烯0.9份,所述金属表面处理剂的ph为5-7。作为优选方案,所述固化剂成分包括酚类和聚醚胺,所述聚醚胺的量为所述酚类固化剂的1.2wt%。作为优选方案,所述钒化合物为五氧化二钒。作为优选方案,所述铜-铝-铁合金镀层还包含硅、锌、硼。作为优选方案,所述硅、锌、硼的含量为硅:1.3wt%、锌:0.07wt%、硼:0.035wt%。作为优选方案,所述石墨烯是双层石墨烯。本发明所述金属表面处理剂配方中加入石墨烯,石墨烯是由碳六元环组成的两维周期蜂窝状点阵结构,它可以翘曲成零维的富勒烯,卷成一维的碳纳米管或者堆垛成三维的石墨,因此石墨烯是构成其他石墨材料的基本单元。石墨烯的基本结构单元为有机材料中最稳定的苯六元环,是目前最理想的二维纳米材料。石墨烯结构非常稳定,迄今为止,研究者仍未发现石墨烯中有碳原子缺失的情况。石墨烯中各碳原子之间的连接非常柔韧,当施加外部机械力时,碳原子面就弯曲变形,从而使碳原子不必重新排列来适应外力,也就保持了结构稳定。这种稳定的晶格结构使碳原子具有优秀的导电性。石墨烯还具有极高导热系数,具有较强的机械性能。因此将石墨烯加入到处理剂配方中,可以提高铜-铝-铁合金镀覆钢板的导电性、导热性和机械性能。作为优选方案,所述有机磷化合物为亚磷酸三烷基酯。作为优选方案,所述石墨烯经过化学还原反应制得的。当然还可以采用其他的方法制备得到如机械法,化学解离法等方法。实施例4本实施例提供的一种对铜-铝-铁合金镀覆钢板的表面进行处理的方法,所述方法包括如下工序:(1)在钢板的表面形成铜-铝-铁合金镀层,所述铜-铝-铁合金镀层为包含铜:5wt%、铝:9.0wt%、余量铁以及不可避的杂质的镀层;(2)接着使用金属表面处理剂处理所述镀层的表面的工序,所述金属表面处理剂含有如下重量份数的组分:碳酸锆钠17份、钒化合物16份、水分散性微粒二氧化硅15份、有机磷化合物18份、水性丙烯酸类树脂12份、固化剂13份和石墨烯0.7份,所述金属表面处理剂的ph为5-7。作为优选方案,所述固化剂成分包括酚类和聚醚胺,所述聚醚胺的量为所述酚类固化剂的6.3wt%。作为优选方案,所述钒化合物为五氧化二钒。作为优选方案,所述铜-铝-铁合金镀层还包含硅、锌、硼。作为优选方案,所述硅、锌、硼的含量为硅:1.15wt%、锌:0.07wt%、硼:0.025wt%。作为优选方案,所述石墨烯是双层石墨烯。本发明所述金属表面处理剂配方中加入石墨烯,石墨烯是由碳六元环组成的两维周期蜂窝状点阵结构,它可以翘曲成零维的富勒烯,卷成一维的碳纳米管或者堆垛成三维的石墨,因此石墨烯是构成其他石墨材料的基本单元。石墨烯的基本结构单元为有机材料中最稳定的苯六元环,是目前最理想的二维纳米材料。石墨烯结构非常稳定,迄今为止,研究者仍未发现石墨烯中有碳原子缺失的情况。石墨烯中各碳原子之间的连接非常柔韧,当施加外部机械力时,碳原子面就弯曲变形,从而使碳原子不必重新排列来适应外力,也就保持了结构稳定。这种稳定的晶格结构使碳原子具有优秀的导电性。石墨烯还具有极高导热系数,具有较强的机械性能。因此将石墨烯加入到处理剂配方中,可以提高铜-铝-铁合金镀覆钢板的导电性、导热性和机械性能。作为优选方案,所述有机磷化合物为亚磷酸三烷基酯。作为优选方案,所述石墨烯经过化学还原反应制得的。当然还可以采用其他的方法制备得到如机械法,化学解离法等方法。性能测定:方法:在钢板的表面形成铜-铝-铁合金镀层,接着使用本发明实施例1-4所述的金属表面处理剂处理所述镀层的表面,同时使用普通的市售处理剂进行处理。1.1密合性首先,由粘接有薄膜的层压钢板切取jis13号a试验片,对该试验片利用拉伸试验机赋予18%的伸长率。接着,对于试验片的平行部的薄膜,在试验片的长度方向隔着15mm的间隔切2条平行的切割线,强制地剥离该平行线间的薄膜,测定此时的剥离强度。基于下述标准进行评价。将评分3以上作为合格。<评价标准>4:剥离强度50n/15mm以上3:剥离强度37.5n/15mm以上且不足50n/15mm2:剥离强度15n/15mm以上且不足37.5n/15mm1:剥离强度不足15n/15mm1.2耐腐蚀性对钢板(层压粘接前)的4角进行胶带密封来进行sst试验(盐水喷雾试验)。评价基于下述的判定标准来进行,将24小时以上不产生白锈的情况作为合格。此后继续试验至最大72小时,经过长时间数值越高越良好。<评价标准>时间:平面部不产生白锈的时间。结果见表1:表1性能测试结果一览表性能实施例1实施例2实施例3实施例4对比例密合性合格合格合格合格不合格耐腐蚀性合格合格合格合格不合格由性能测定结果可知,本发明的对铜-铝-铁合金镀覆钢板的表面进行处理的方法具有比一般的处理剂更加优越的性能,在耐蚀性、密合性方面更好。以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是,本发明并不局限于上述特定实施方式,本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改,这并不影响本发明的实质内容。当前第1页12
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