黄铜表面制备银白色化学转化膜的方法与流程

本发明属于表面处理
技术领域：
，涉及黄铜表面耐腐蚀及具有功能性防护层的制备方法。
背景技术：
：铜锌合金又称黄铜,其强度和可塑性适用范围宽，具有良好的机械性能和铸造性能，在材料加工，工件制造，工艺品制作等方面应用广泛。但普通的二元黄铜易氧化变色，在高温高湿的环境中耐蚀性较差，另外在装饰领域由于近年来产品的更新换代及出口的需要，黄铜单一的色调已经远不能满足生产要求。所以在使用时常进行表面处理，同时起到装饰和防腐的作用。金属表面化学转化膜的制备分为化学法和电化学法两种，相比于电化学法，化学法工艺设备简单，不耗电，成本低，边缘效应不明显，对形状复杂的工件更为适用。近年来国内外关于黄铜表面制备古铜色，铜绿色，黑色等转化膜的报道很多，但在制备银白色转化膜方面仍多采用化学镀镍的方法。同时所制备的膜层仍存在着结合力差，易变色，耐蚀性不强等问题。技术实现要素：针对上述问题，本发明提供一种黄铜表面制备银白色化学转化膜的方法。本发明采取的技术方案是：一种黄铜表面银白色化学转化膜的制备方法，其特征在于：包括以下步骤步骤一：配制转化液、除油液、抛光液、活化液；步骤二：将黄铜浸入除油液中进行除油，之后水洗；步骤三：将经步骤二处理后的黄铜浸入抛光液中进行抛光，之后水洗；步骤四：将经步骤三处理后的黄铜浸入活化液中活化，之后水洗；步骤五：将经步骤四处理后的黄铜浸入转化液中使其与之反应，成膜后取出，水洗吹干，即可在黄铜表面制得银白色化学转化膜；步骤六：将成膜后的黄铜用水清洗，并用湿布或毛刷擦拭，吹干；步骤七：通过电化学测试及硝酸点滴实验检测转化膜的耐蚀性。作为一种优选的技术方案：转化液组成为，1L溶液中含三氧化二锑5-10g盐酸200-300mL酒石酸20-30g苯并三氮唑0.5-1g乙醇20-30mL。作为一种优选的技术方案：配置方法为将苯并三氮唑用乙醇溶解，再放入酒石酸加水混合，之后先加三氧化二锑，再加盐酸至沉淀完全溶解，即得制备银白色膜层的转化液。作为一种优选的技术方案：除油过程在60-700C条件下反应3-5min，除油液的组成为氢氧化钠40-50g/L碳酸钠15-20g/L磷酸钠40-50g/L硅酸钠5-8g/L。作为一种优选的技术方案：抛光过程在室温条件下反应30s，抛光液的组成为双氧水600-700mL/L乙二醇120-150g/L硫酸30-40g/LOP-101-3ml。作为一种优选的技术方案：活化过程在室温条件下反应10-20s，活化液组成为：硫酸10ml/L。作为一种优选的技术方案：转化反应为在室温条件下反应3-5min。作为一种优选的技术方案：转化膜形成后可进行涂漆保护。本发明的有益效果是：采用化学方法在黄铜表面制备银白色转化膜使工艺流程简单、成本低廉；所制备的膜层颜色均匀、耐酸腐蚀性强、结合力好，能够同时起到装饰和防腐的作用。附图说明图1所示为实施例1的黄铜表面成膜前后的塔菲尔极化曲线；图中：a黄铜表面成膜前的塔菲尔极化曲线、b黄铜表面成膜后的塔菲尔极化曲线。具体实施方式为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述作简单地介绍，显而易见，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例。实施例1：1）称取0.5000g苯并三氮唑加20mL乙醇溶解，之后加入20.0000g酒石酸用水溶解，再加入5.0000g三氧化二锑，之后加200mL盐酸使沉淀完全溶解，加水定容至1000mL；2）称取50g氢氧化钠，20g碳酸钠，50g磷酸钠，8g硅酸钠依次溶于水中，加水定容至1000mL；3）量取700mL双氧水，之后加入150g乙二醇，40g浓硫酸，2mLOP-10，加水定容至1000mL；4）将10mL浓硫酸缓慢加入水中，冷却至室温后加水定容至1000mL；5）黄铜表面前处理：对基体在700C条件下进行除油，持续时间为时间5min；在室温条件下进行抛光，持续时间为30s；在室温条件下进行活化处理；持续时间20s，每两步操作之间穿插一道水洗工序；6）将经前处理后的基体清洗吹干，浸入转化液中制备化学转化膜。温度为室温，时间为3分钟；7)后处理，将成膜后的黄铜用水清洗，并用湿布擦拭，吹干；8)通过电化学测试及硝酸点滴实验检测转化膜的耐蚀性，结果如下黄铜试样Ecorr/Vicorr/(A/cm2)Rp/Ω成膜前-0.2832.388×10-50.1263成膜后-0.1345.992×10-60.4049表1黄铜成膜前后电化学测试结果图1和表1为着色前后塔菲尔曲线及电化学测试结果。结合图表可知，铜片着色后腐蚀电流减小，腐蚀电位正移，腐蚀电阻增大，表明铜片的耐蚀性显著增强；为进一步检测着色黄铜的耐蚀性，将密度为1.42g/L的浓硝酸稀释一倍用作点滴实验的测试液。实验测得着色黄铜表面出现第一个气泡的平均时间为49s；根据QJ486-1990标准规定8s以上合格，说明该工艺所制备的着色膜层耐蚀性良好；9)根据ISO2409百格测试标准检测膜层的结合力，在发黑黄铜表面选取一60mm*60mm的范围内用裁纸刀划2mm*2mm的格子，所有切割线都必须划透膜层至基体表面；然后将胶带贴在划了格子的试样表面，手持胶带的一端，按与膜层表面垂直的方向在0.5～1秒内迅速将胶带拉开，检查膜层被胶带粘起而剥离的情况。实验发黑黄铜表面发现着色膜层均未有出现任何起皮，剥落，破碎的现象，说明所制备的膜层与基体结合力好；实施例21）称取0.8000g苯并三氮唑加25mL乙醇溶解，之后加入26.0000g酒石酸用水溶解，再加入7.0000g三氧化二锑，之后加240mL盐酸使沉淀完全溶解，加水定容至1000mL；2）称取40g氢氧化钠，15g碳酸钠，40g磷酸钠，5g硅酸钠依次溶于水中，加水定容至1000mL；3）量取600mL双氧水，之后加入120g乙二醇，30g浓硫酸，1mLOP-10，加水定容至1000mL；4）将10mL浓硫酸缓慢加入水中，冷却至室温后加水定容至1000mL；5）黄铜表面前处理：对基体在600C条件下进行除油，持续时间为3min；在室温条件下进行抛光，持续时间为30s；在室温条件下进行活化，持续时间为10s；每两步操作之间穿插一道水洗工序；6）将经前处理后的基体清洗吹干，浸入转化液中制备化学转化膜。温度为室温，时间为5分钟；7)后处理，将成膜后的黄铜用水清洗，并用湿布擦拭，吹干；8)通过电化学测试及硝酸点滴实验检测转化膜的耐蚀性，结果如下黄铜试样Ecorr/Vicorr/(A/cm2)Rp/Ω成膜前-0.2832.388×10-50.1263成膜后-0.1446.188×10-60.3929表2黄铜成膜前后电化学测试结果表2为着色前后电化学测试结果，铜片着色后腐蚀电流减小，腐蚀电位正移，腐蚀电阻增大，表明铜片的耐蚀性显著增强；为进一步检测着色黄铜的耐蚀性，将密度为1.42g/L的浓硝酸稀释一倍用作点滴实验的测试液。实验测得着色黄铜表面出现第一个气泡的平均时间为47s；根据QJ486-1990标准规定8s以上合格，说明该工艺所制备的着色膜层耐蚀性良好；10)根据ISO2409百格测试标准检测膜层的结合力，在发黑黄铜表面选取一60mm*60mm的范围内用裁纸刀划2mm*2mm的格子，所有切割线都必须划透膜层至基体表面；然后将胶带贴在划了格子的试样表面，手持胶带的一端，按与膜层表面垂直的方向在0.5～1秒内迅速将胶带拉开，检查膜层被胶带粘起而剥离的情况。实验发黑黄铜表面发现着色膜层均未有出现任何起皮，剥落，破碎的现象，说明所制备的膜层与基体结合力好；实施例31）称取1.0000g苯并三氮唑加30mL乙醇溶解，之后加入30.0000g酒石酸用水溶解，再加入10.0000g三氧化二锑，之后加300mL盐酸使沉淀完全溶解，加水定容至1000mL；2）称取43g氢氧化钠，17g碳酸钠，45g磷酸钠，7g硅酸钠依次溶于水中，加水定容至1000mL；3）量取660mL双氧水，之后加入135g乙二醇，35g浓硫酸，3mLOP-10，加水定容至1000mL；4）将10mL浓硫酸缓慢加入水中，冷却至室温后加水定容至1000mL；5）黄铜表面前处理：对基体在650C条件下进行除油，持续时间为4min；在室温条件下进行抛光，持续时间为30s；在室温条件下进行活化，持续时间为15s；每两步操作之间穿插一道水洗工序；6）将经前处理后的基体清洗吹干，浸入转化液中制备化学转化膜。温度为室温，时间为4分钟；7)后处理，将成膜后的黄铜用水清洗，并用湿布擦拭，吹干；8)通过电化学测试及硝酸点滴实验检测转化膜的耐蚀性，结果如下黄铜试样Ecorr/Vicorr/(A/cm2)Rp/Ω成膜前-0.2832.388×10-50.1283成膜后-0.1546.362×10-60.3865表3黄铜成膜前后电化学测试结果表3为着色前后电化学测试结果，铜片着色后腐蚀电流减小，腐蚀电位正移，腐蚀电阻增大，表明铜片的耐蚀性显著增强；为进一步检测着色黄铜的耐蚀性，将密度为1.42g/L的浓硝酸稀释一倍用作点滴实验的测试液。实验测得着色黄铜表面出现第一个气泡的平均时间为50s；根据QJ486-1990标准规定8s以上合格，说明该工艺所制备的着色膜层耐蚀性良好；11)根据ISO2409百格测试标准检测膜层的结合力，在发黑黄铜表面选取一60mm*60mm的范围内用裁纸刀划2mm*2mm的格子，所有切割线都必须划透膜层至基体表面；然后将胶带贴在划了格子的试样表面，手持胶带的一端，按与膜层表面垂直的方向在0.5～1秒内迅速将胶带拉开，检查膜层被胶带粘起而剥离的情况。实验发黑黄铜表面发现着色膜层均未有出现任何起皮，剥落，破碎的现象，说明所制备的膜层与基体结合力好。最后所应说明的是，以上实施例仅用以补充阐释本发明的技术方案而非限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的广大技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行修改或者同等替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。当前第1页1 2 3