一种不锈钢钨酸盐钝化剂及其应用
【技术领域】
[0001] 本发明属于金属表面处理技术领域，具体设及一种不诱钢鹤酸盐纯化剂及其应 用。
【背景技术】
[0002] 不诱钢因其良好的耐蚀性、强初性、可加工性及精美的外观，广泛应用于化工、石 油、海洋及医药工程领域。不诱钢在生产过程中，不可避免的要经过退火、正火、泽火、焊接 等加工过程，表面时常会产生黑色的氧化皮。氧化皮不仅影响不诱钢的外观质量，也会对产 品的后续加工产生不利。在一定条件下，不诱钢也会生诱，如在含有C1等浸蚀性阴离子的 中性环境中，不诱钢会发生点蚀，而且溫度、C1离子含量，氧化剂、抑值等的改变，都会使不 诱钢耐蚀性下降。因此，对不诱钢制品表面进行适当处理是十分必要的。
[0003] 酸洗纯化是提高不诱钢耐腐蚀性能，延长其使用寿命的有效手段之一。酸洗就是 利用强酸性溶液和金属氧化物反应去除不诱钢表面的那一层薄薄的金属，去掉贫铭层，造 成铭在不诱钢表面富集。纯化指的是将不诱钢和强氧化性物质反应生成Cr等的氧化物起 保护膜作用从而使金属和介质完全隔绝起到抗氧化及腐蚀作用。不诱钢纯化方法很多，主 要分为湿法纯化和干法纯化。干法纯化研究较少，常见的有热处理纯化。湿法纯化研究相 对较多，主要有电化学纯化、硝酸型纯化、铭酸型纯化、W及巧樣酸纯化等。
[0004] 中国专利CN100560798C公开了一种不诱钢酸洗纯化工艺，其采用氨氧化钢、 碳酸钢、憐酸钢和娃酸钢作为碱性脱脂溶液，硝酸和重铭酸钢为纯化剂。中国专利申请 200910260249. 5公开了一种马氏体、铁素体不诱钢无铭强力纯化液的制备方法及应用，所 述纯化液主要由巧樣酸、环状阳离子类表面活性剂、缓蚀剂、去离子水组成。中国专利申请 200810154249. 2公开了一种不诱钢的巧樣酸双氧水纯化工艺，所述纯化液采用3%巧樣酸、 10%的双氧水、5%的乙醇体积分数配置而成。
[0005] 上述的酸洗纯化方法在不诱钢的纯化中虽然能达到一定的效果，但是还是存在各 自的缺点。如电化学纯化成本高、工艺操作复杂，不便于广泛使用；硝酸型纯化法的的工作 环境差，纯化膜非常薄，应用受限；硝酸-重铭酸盐型纯化法需采用致癌铭酸盐，对人体毒 性及环境污染极其严重，现已被广泛取缔；硝酸-氨氣酸型和双氧水型纯化法中的低浓度 氣会破坏不诱钢纯化膜，过氧化氨易分解，降低了不诱钢耐腐蚀性能。巧樣酸可有效去除表 面游离的铁和氧化物，而又不至于除去大量的Ni、化及其它重金属元素，同时巧樣酸的处 理时间短、使用浓度低、废液污染小等优点将成为备受关注的一种新兴纯化处理方式。但是 单纯的巧樣酸纯化效果往往不太理想，达不到使用要求，必须进行一些改进或者是增加后 续处理。
【发明内容】
[0006] 为了克服现有技术中不诱钢纯化剂存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种不诱 钢鹤酸盐纯化剂及其应用，W解决上述的问题。
[0007] 本发明提供了一种不诱钢鹤酸盐纯化剂，所述不诱钢鹤酸盐纯化剂由W下组分组 成：鹤酸盐5-25g/l、巧樣酸5-20g/l、双氧水5-20g/l、氣化钢2-lOg/l、缓蚀剂1-10旨/1，余 量为水。
[0008] 进一步地，所述不诱钢鹤酸盐纯化剂由W下组分组成：鹤酸钢15g/l、巧樣酸 12. 5g/l、双氧水lOg/l、氣化钢5g/L、乌洛托品5g/l，余量为水。
[0009] 进一步地，所述鹤酸盐为鹤酸钢。
[0010] 进一步地，所述缓蚀剂为D-葡萄糖酸钢或乌洛托品。其中，所述D-葡萄糖酸钢 的CAS号为527-07-1，分子式为C20H25化〇1。;所述乌洛托品的分子式为C化2N4,CAS号为 100-97-0〇
[0011] 另外，本发明还提供了一种不诱钢鹤酸盐纯化剂在不诱钢纯化剂中的应用，所述 不诱钢的纯化包括W下步骤： S1对不诱钢表面进行打磨，接着在10-50°c条件下加入酸性溶液酸洗15-30min; S2将步骤S1得到的不诱钢进行水洗后，在20-50°C条件下加入权利要求1所述的不诱 钢鹤酸盐纯化剂纯化1-lOmin; S3将步骤S2得到的不诱钢进行水洗，干燥，即得。
[0012] 进一步地，所述步骤S1中的酸性溶液由憐酸、硫酸和氨氣酸按体积比2:5:1组成。
[0013] 进一步地所述步骤S3中的干燥为冷风吹干或烘箱干燥。
[0014] 本发明提供的不诱钢鹤酸盐纯化剂是一种不含有铭酸的环保型纯化剂，而且经 试验发现，本发明提供的不诱钢鹤酸盐纯化剂可W显著的降低纯化膜的自腐蚀电流，使制 得鹤酸盐纯化膜结构致密平整，完全覆盖基体表面，有效抑制和减缓了不诱钢的腐蚀。同 时，经本发明不诱钢鹤酸盐纯化剂制备得到的鹤酸盐纯化膜的主要成份为化2〇3,化00H， 化(0H)3,化〇3和单质铭，它们W复合形成存在，不会污染环境。而且该鹤酸盐纯化膜化含 量达到29. 36%，可W有效的提高该鹤酸盐纯化膜的防腐作用。
[0015]总之，本发明提供的不诱钢鹤酸盐纯化剂，与现有技术相比具有如下优势： 1) 本发明提供的不诱钢鹤酸盐纯化剂可W明显降低纯化膜的自腐蚀电流，制得鹤酸盐 纯化膜结构致密平整，完全覆盖基体表面，有效抑制和减缓了不诱钢的腐蚀； 2) 本发明提供的不诱钢鹤酸盐纯化剂制得鹤酸盐纯化膜铭含量高，极化阻值高，在4她 中性盐雾试验未出现腐蚀层，有利于该纯化剂的大规模生产和应用。
【附图说明】
[0016] 图1是实施例1鹤酸盐纯化处理3min的扫描电镜图； 图2是实施例2鹤酸盐纯化处理30min的扫面电镜图。
【具体实施方式】
[0017]W下通过具体实施例进一步描述本发明，本发明不仅仅限于W下实施例。在本发 明的范围内或者在不脱离本发明的内容、精神和范围内，对本发明进行的变更、组合或替 换，对于本领域的技术人员来说是显而易见的，且包含在本发明的范围之内。
[0018] 实施例1、一种不诱钢鹤酸盐纯化剂 所述不诱钢鹤酸盐纯化剂由W下组分组成： 鹤酸钢lOg/l、巧樣酸lOg/l、双氧水lOg/l、氣化钢5g/l、D-葡萄糖酸钢5g/l，水加至IL。
[0019] 制备方法： 称取鹤酸钢、巧樣酸、双氧水、氣化钢、D-葡萄糖酸钢加入1L中，揽拌均匀，即得。
[0020] 实施例2、一种不诱钢鹤酸盐纯化剂 所述不诱钢鹤酸盐纯化剂由W下组分组成： 鹤酸钢15g/l、巧樣酸12. 5g/l、双氧水lOg/l、氣化钢5g/L、乌洛托品5g/l，水加至1L。
[0021] 制备方法如实施例1。
[0022] 实施例3、一种不诱钢鹤酸盐纯化剂 所述不诱钢鹤酸盐纯化剂由W下组分组成： 鹤酸钢25g/l、巧樣酸20g/l、双氧水20g/l、氣化钢10旨/1、乌洛托品lOg/l，水加至1L。
[0023] 制备方法如实施例1。
[0024] 对比例1、一种不诱钢纯化剂 所述不诱钢纯化剂由W下组分组成： D-3铭酸钢lOg/l、巧樣酸lOg/l、双氧水lOg/l、氣化钢5g/l、D-葡萄糖酸钢5g/l，余 量为水。
[0025] 制备方法如实施例1。
[002引 试验例一、 1、试验材料：实施例1、实施例2、实施例3和对比例1制备的不诱钢纯化剂。
[0027] 2、试验方法： 将实施例1、实施例2、实施例3和对比例1制备的不诱钢纯化剂用水稀释10倍作为工 作液，将不诱钢试片浸入酸洗液中处理lOmin，经过去离子水洗后，浸入上述配制好的溫度 为45°C的不诱钢表面无铭鹤酸盐纯化膜的处理工作液中3min，试片水洗后用冷风吹干， 在干燥箱内80°C下烘10分钟，制得纯化膜。检测纯化膜在3. 5%NaCl溶液中的自腐蚀电流 和极化电阻值，纯化膜的铭含量，参考GB/T1771-91的方法，观察纯化膜在4化中性盐雾的 表面情况。
[002引 3、试验结果： 试验结果如表1所示。
[0029]表1纯化膜的自腐蚀电流、极化电阻值、铭含量和4她中性盐雾试验结果
试验例二、 1、 试验材料：实施例1和实施例2制备的不诱钢纯化剂 2、 试验方法： 将实施例1和实施例2制备的不诱钢纯化剂用水稀释10倍作为工作液，将不诱钢试片 浸入酸洗液中处理lOmin，经过去离子水洗后，浸入上述配制好的溫度为45°C的不诱钢表 面无铭鹤酸盐纯化膜的处理工作液中3min，试片水洗后用冷风吹干，在干燥箱内80°C下烘 10分钟，制得纯化膜。使用扫描电子显微镜结果和X射线光电子能谱仪（XPS)检测经实施 例1和实施例2制备的不诱钢纯化剂处理过的纯化膜，观察其表面结构。
[0030] 3、试验结果： 经扫描电子显微镜结果和X射线光电子能谱仪（XPS)发现经实施例1和实施例2制备 的不诱钢纯化剂处理过的纯化膜为一层致密的Ξ角形状堆积膜层，该膜层生长趋于平整， 膜致密，可W有效的提高不诱钢的防腐作用。经实施例1的不诱钢纯化剂制备的纯化膜如 图1，经实施例2的不诱钢纯化剂制备的纯化膜如图2。
【主权项】
1. 一种不锈钢钨酸盐钝化剂，其特征在于，所述不锈钢钨酸盐钝化剂由以下组分组 成： 钨酸盐5-25g/L、柠檬酸5-20g/L、双氧水5-20g/L、氟化钠2-10g/L、缓蚀剂Ι-lOg/L，余 量为水。2. 如权利要求1所述的不锈钢钨酸盐钝化剂，其特征在于，所述不锈钢钨酸盐钝化剂 由以下组分组成： 钨酸钠15g/L、柠檬酸12. 5g/L、双氧水10g/L、氟化钠5g/L、乌洛托品5g/L，余量为水。3. 如权利要求1或2所述的不锈钢钨酸盐钝化剂，其特征在于，所述钨酸盐为钨酸钠。4. 如权利要求1或2所述的不锈钢钨酸盐钝化剂，其特征在于，所述缓蚀剂为D-葡萄 糖酉支纳或乌洛托品。5. 如权利要求1或2所述的不锈钢钨酸盐钝化剂在不锈钢钝化中的应用，其特征在于， 所述不锈钢钝化包括以下步骤： S1对不锈钢表面进行打磨，接着在10-50°C条件下加入酸性溶液酸洗15-30min; S2将步骤S1得到的不锈钢进行水洗后，在20-50°C条件下加入权利要求1所述的不锈 钢钨酸盐钝化剂钝化l-l〇min; S3将步骤S2得到的不锈钢进行水洗，干燥，即得。6. 如权利要求5所述的应用，其特征在于，所述步骤S1中的酸性溶液由磷酸、硫酸和氢 氟酸按体积比2:5:1组成。7. 如权利要求5所述的应用，其特征在于，所述步骤S3中的干燥为冷风吹干或烘箱干 燥。
【专利摘要】本发明属于金属表面处理技术领域，具体涉及一种不锈钢钨酸盐钝化剂及其应用。该不锈钢钨酸盐钝化剂由钨酸盐、柠檬酸、双氧水、氟化钠、缓蚀剂和水组成。本发明提供的不锈钢钨酸盐钝化剂是一种不含有铬酸的环保型钝化剂，而且经试验发现，本发明提供的不锈钢钨酸盐钝化剂可以显著的降低钝化膜的自腐蚀电流，使制得钨酸盐钝化膜结构致密平整，完全覆盖基体表面，有效抑制和减缓了不锈钢的腐蚀。
【IPC分类】C23C22/44
【公开号】CN105256300
【申请号】CN201510802898
【发明人】徐立新, 邵勇, 刘娅莉
【申请人】佛山市湾厦新材料科技有限公司
【公开日】2016年1月20日
【申请日】2015年11月19日