本发明属于金属表面处理
技术领域：
，具体涉及一种纳米磷化液、制备方法及其应用。
背景技术：
：目前全世界金属表面前处理普遍都采用磷化液，其中包括锌系磷化液﹑锌钙系磷化液﹑锌锰系磷化液﹑锌锰镍三元磷化液和铁系磷化液等，这些磷化液生成的磷化膜厚度一般在2-15微米不等，磷化结晶颗粒大小一般在5-20微米不等。微米级别的膜层避免不了的会出现孔隙，与基体的结合力不理想，油漆的附着力也不尽理想。技术实现要素：本发明的目的之一在于克服现有技术的不足，提供一种纳米磷化液，该纳米磷化液生成的磷化膜厚度不超过200纳米，磷化结晶颗粒大小不超过200纳米，真正地达到无缝磷化膜，耐腐蚀性能大大提高，与基体的结合力有大大增强，油漆的附着力也大大增强。本发明的目的之二在于提供上述纳米磷化液的制备方法。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种纳米磷化液，以重量份数计，由以下原料制成：磷酸400-500份，氧化锆60-90份，硝酸锆140-180份，乙二胺四乙酸二钠15-30份，柠檬酸铵3-5份，水400-460份。其中磷酸优选300-320份；其中氧化锆优选65-75份；其中硝酸锆优选150-170份；其中乙二胺四乙酸二钠优选15-25份；其中柠檬酸铵优选4-5份。本发明纳米磷化液制备方法如下：在玻璃容器中加入所需水总用量40-60%的水，加入磷酸搅拌均匀，加入氧化锆搅拌2-3小时，待全部溶解，加入硝酸锆，加入乙二胺四乙酸二钠﹑柠檬酸铵搅拌1-2小时，搅拌溶解完全后，最后加入剩余的水，即得本发明的纳米磷化液。本发明纳米磷化液的使用方法为：将上述纳米磷化液按4-6%（质量分数）进行配槽，加入0.2%的促进剂（氟锆酸与水按质量比1:10配成），加温至38-45℃，将已表调好的试片置入其中3-5分钟，取出清水洗净后吹干。普通磷化液膜层厚度2-15微米，膜重2-10克每平方米，弯曲性能测试弯曲部位偶尔会出现膜层裂纹、脱落等现象，硫酸铜滴定试验大于30秒，中性盐雾试验4h后试片表面无锈蚀现象，油漆附着力少部分试样不能达到0级，存在不稳定的现象。普通磷化液如遇现场参数调试不好，可能会出现挂灰或发黄等不良现象。本发明纳米磷化液膜层厚度0.05-0.2微米，膜重0.05-0.2克每平方米，弯曲性能测试弯曲部位膜层无裂纹、脱落等现象，硫酸铜滴定试验大于15分钟，中性盐雾试验35h后试片表面无锈蚀现象，油漆附着力为0级。纳米磷化液如遇现场参数调试不好，不会出现挂灰或发黄等不良现象，仅仅只是膜层厚度不均一。具体实施方式下面通过实施例对本发明作进一步说明，但不作为对本发明的限定。按表1-2配比制备实施例1-12的纳米磷化液，以及对比例1-3的磷化液，各配料数值的单位为g。表1实施例1-8纳米磷化液的组成实施例1234567磷酸310300305295315320310氧化锆70858075706575硝酸锆160155160165170155150乙二胺四乙酸二钠20152221252730柠檬酸铵4534455水440435430425445450435表2实施例8-12及对比例1-3纳米磷化液的组成实施例89101112对比例1对比例2对比例3磷酸300305295315310310310310氧化锆8075706575407070硝酸锆165170155150160160200130柠檬酸铵45455555乙二胺四乙酸二钠2015222120202020水425445450435440440440440对比例1在实施例12的基础上降低了氧化锆的用量，对比例2在实施例12的基础上增加了硝酸锆的用量，对比例3在实施例12的基础上降低了硝酸锆的用量。上述纳米磷化液的制备方法，包括如下步骤：在玻璃容器中加入所需水总用量45%的水，加入磷酸搅拌均匀，加入氧化锆搅拌3小时，待全部溶解，加入硝酸锆，加入乙二胺四乙酸二钠、柠檬酸铵搅拌2小时，搅拌溶解完全后，最后加入剩余的水。以上实施例1-12、对比例1-3所述每一种纳米磷化液的使用方法如下：将上述纳米磷化液按4%（质量分数）进行配槽，加入0.2%的促进剂（氟锆酸与水按质量比1:10配成），加温至38-45℃，将已表调好的试片置入其中3-5分钟，取出清水洗净后吹干。效果分别见表3、表4。表3实施例1-7纳米磷化液的使用效果实施例1234567磷化膜厚度45nm50nm50nm54nm5046nm50nm47nm磷化膜耐硫酸铜点滴试验〉15min〉15min〉15min〉15min〉15min〉15min〉15min磷化膜中性盐雾试验35h后试片表面无锈蚀现象35h后试片表面无锈蚀现象35h后试片表面无锈蚀现象35h后试片表面无锈蚀现象35h后试片表面无锈蚀现象35h后试片表面无锈蚀现象35h后试片表面无锈蚀现象漆膜附着力等级0级0级0级0级0级0级0级表4实施例8-12及对比例1-3纳米磷化液的使用效果实施例89101112对比例1对比例2对比例3磷化膜厚度50nm54nm47nm49nm45nm130nm190nm250nm磷化膜耐硫酸铜点滴试验〉15min〉15min〉15min〉15min〉15min6min7min6min磷化膜中性盐雾试验35h后试片表面无锈蚀现象35h后试片表面无锈蚀现象35h后试片表面无锈蚀现象35h后试片表面无锈蚀现象35h后试片表面无锈蚀现象15h后试片表面有锈蚀现象15h后试片表面有锈蚀现象15h后试片表面有锈蚀现象漆膜附着力等级0级0级0级0级0级0级0级0级表中各项目的测试方法：磷化膜耐硫酸铜点滴试验:根据国家航空工业HB5063-1996标准进行测试;磷化膜中性盐雾试验:根据GB10125-1997人造气氛腐蚀试验盐雾试验标准进行测试;漆膜附着力等级:根据GB9286-1998色漆和清漆漆膜的划格试验标准进行测试。虽然已经参照具体地实施方式详细说明了本发明及其优点，但是应当理解在不超出由所附的权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下可以进行各种改变、替代和变换。本领域内的普通技术人员从本发明的公开内容将容易理解，根据本发明可以使用执行与在此所述的相应实施例基本相同的功能或者获得与其基本相同的结果的、现有和将来要被开发的方法和步骤。因此，所附的权利要求旨在它们的范围内包括这样方法和步骤。当前第1页1 2 3