一种稳定高效的常温黑色磷化预浸液的制作方法

文档序号:11319898阅读:568来源:国知局

本发明主要涉及表面化学领域,尤其涉及一种稳定高效的常温黑色磷化预浸液。



背景技术:

黑色磷化处理是一种被广泛采用的价廉质优的表面处理技术。在工业大气环境及海洋性气侯条件下,其耐蚀性比普通磷化膜高数倍,比氧化膜、常温发黑膜高数十倍,表现出优异的耐蚀性能和优秀的黑色外观颜色。而且这种膜层还具有吸光、吸热、绝缘等性能。另外,钢铁黑色磷化工艺具有生产成本低、产品质量好、节能污染小等先进的技术、经济指标。目前,国内外市场上一些航空、电子、兵器、船舶、汽车、机电等零部件、标准件、紧固件等大多黑色磷化膜代替了以往的磷化膜、氧化膜,拥有着广泛的应用成果。钢铁的黑膜磷化工艺大致可分为2种:一种是一步法,即不需预浸可直接磷化,现有的一步法黑色磷化多为锰盐高温磷化,但是该膜层易出现结晶粗大、磷化液沉渣较多等问题,调整起来较为复杂,工艺操作温度高,耗能大,且产品黑度差。另一种是二步法,即先预浸再磷化,预浸液能够大幅降低后续磷化工序的操作温度,大大提高磷化膜的黑度,故预发黑处理液的作用至关重要。

但是,目前市场上绝大多数的预浸液极不稳定,易掉膜,这样就会造成溶液易发生改变,溶液重复使用率下降,造成了废液的处理和回收等问题。加之其反应过慢、成本昂贵的缺点,形成的磷化膜黑度差,易脱膜,耐蚀性低,远远不能满足现代工业产品的高品质要求。预浸液的发展已经严重阻碍了黑色磷化技术的广泛应用。因此,稳定高效的黑色磷化预浸液的开发,对黑色磷化的发展起着至关重要的作用,已经一个液理是最为广泛采用的廉价的表面处理技术。成为国内外黑色磷化处理技术一个亟待解决的问题。

本发明旨在提供一种稳定高效的常温黑色磷化预浸液,膜层既黑又牢固,外观均匀一致,膜层连续,而且转化膜呈致密的结晶结构,能够大幅提升转化膜的耐蚀性,且该预浸液极其稳定,处理容量大,且不含镍、亚硝酸盐等有毒有害物质、对环境污染小,形成的磷化膜黑度高,不脱膜,极具市场应用价值。



技术实现要素:

本发明目的就是提供一种稳定高效的常温黑色磷化预浸液。

本发明是通过以下技术方案实现的:

一种稳定高效的常温黑色磷化预浸液,其特征在于,每升所述的稳定高效的常温黑色磷化预浸液是由下述重量的各原料混合制得:

发黑剂1-10g、发黑助剂0.1-1g、稳定剂0.5-5g、促进剂1-5g、余量为水;

所述的发黑剂由下述重量份的各原料组成的:30-50份的65%的硝酸在不断搅拌条件下慢慢加入到40-65份净化水中,得稀硝酸溶液;后将5-10份硝酸铋慢慢加入到上述稀硝酸溶液中,常温下反应120-150min,反应过程中施加功率为75-85w的超声波并施加搅拌,反应完毕后,即得发黑剂。

所述的发黑助剂为硝酸铜、碳酸铜、硫酸铜中的一种或几种的混合物;

所述的稳定剂由下述重量份的各原料组成:200-210份水与60-70份的三聚磷酸钠在75-80℃下,在混合器中以5800-6000r/min转速混合,5-6min后加入5-7份氟钛酸钾,混合物在70-75℃加热4-5min,然后加入60-70份磷酸氢二钠,在73~75℃保持15-17min,然后慢慢升温至78-80℃,膏状的混合物慢慢加入到60-65份的磷酸氢二钠中,充分混合冷却,研磨成固态粉末得产品稳定剂。

所述的促进剂为柠檬酸、酒石酸、葡萄糖酸中的一种或几种的混合物。

所述的一种稳定高效的常温黑色磷化预浸液,制备方法为:按顺序分别将发黑剂、发黑助剂、稳定剂和促进剂在搅拌条件下慢慢加入到水中,待全部溶解后,稀释至刻度,即得稳定高效的常温黑色磷化预浸液。

本预浸液工作液使用温度为常温,浸入时间为10-40s,工作液控制参数:ph值2-5。

本发明的优点是:

本发明的预浸液能够在钢铁表面迅速形成黑色转化膜,与后序磷化膜形成配套工艺,能够实现黑度高,膜层均匀,不脱膜,耐蚀性高的黑色磷化转化膜。该预浸液不含镍、亚硝酸盐等有毒有害物质、对环境污染小,对磷化液种类适应广泛。

具体实施方式

一种稳定高效的常温黑色磷化预浸液,所述的每升处理液是由下述重量的各原料混合组成:

发黑剂2g、发黑助剂0.5g、稳定剂2g、促进剂1g、余量为水;

所述的发黑剂为由下述重量份的各原料组成的:35份的65%的硝酸在不断搅拌条件下慢慢加入到48份净化水中,后将6份硝酸铋慢慢加入到上述稀硝酸溶液中,常温下反应120-150min,反应过程中施加功率为80w的超声波并同时施加搅拌,反应完毕后,即得溶液a;

所述的发黑助剂为硝酸铜、碳酸铜、硫酸铜中的一种或几种的混合物;

所述的稳定剂为由下述重量份的各原料组成的:200份水与60份的三聚磷酸钠在78℃下,在混合器中以5800r/min转速混合,5min后加入5份氟钛酸钾,混合物在70℃加热5min。然后加入60份磷酸氢二钠,在75℃保持15min,然后慢慢升温至78℃。膏状的混合物慢慢加入到60份的磷酸氢二钠中,充分混合冷却,研磨成固态粉末得产品b。

所述的促进剂为柠檬酸与酒石酸的混合物。

按顺序分别将溶液a、发黑助剂、产品b和促进剂在搅拌条件下慢慢加入到水中,待全部溶解后,稀释至刻度,即得稳定高效的常温黑色磷化预浸液。

本预浸液工作液使用温度为常温,浸入时间为15s,工作液控制参数:ph值2-3。

工件经除油除锈后,直接浸入工作液15s后,即可浸入磷化工序,经该预浸液磷化处理后的工件油黑发亮,膜层结合力好,耐蚀性大大增强。



技术特征:

技术总结
本发明公开了一种稳定高效的常温黑色磷化预浸液,所述的每升处理液是由下述重量的各原料混合组成:发黑剂1‑10g、发黑助剂0.1‑1g、稳定剂 0.5‑5g、促进剂1‑5g、余量为水。本发明的预浸液能够在钢铁表面实现黑度高、膜层结合力劳,外观均匀一致。而且由于转化膜呈致密的结晶结构,该预浸液能够大幅提升磷化转化膜的耐蚀性,且该预浸液极其稳定,处理容量大,不含镍、亚硝酸盐等有毒有害物质、对环境污染小。

技术研发人员:王成林
受保护的技术使用者:安徽江南机械有限责任公司
技术研发日:2017.06.08
技术公布日:2017.10.13
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