铁电镀溶液及利用该铁电镀溶液制造的电镀钢板的制作方法

本发明涉及一种铁电镀溶液及利用该铁电镀溶液制造的电镀钢板，更详细地涉及一种铁电镀溶液及利用该铁电镀溶液制造的电镀钢板，所述铁电镀溶液具有优异的电镀效率和镀覆粘附性，即使在长时间的高电流密度下进行电镀也不产生污泥。

背景技术：

1、钢板具有优异的机械强度，加工性良好，资源丰富，因此被广泛地用作汽车、家电产品和建筑材料等结构件，但钢板本身的耐蚀性极其不良，因此主要在表面上进行镀覆等表面处理以延长其寿命。

2、特别地，铁是一种制成钢板或钢材且用作通用结构用材料的物质，但与其它金属相比，耐蚀性和外观特性等较差，因此利用磁特性或进行电镀以形成特殊目的的合金。但是，在铁电镀的过程中镀覆效率极低，在长时间使用时存在产生污泥的问题，因此非常难以应用于工业。

3、例如，专利文献1公开了一种电镀锌钢板基底用铁镀覆溶液公开。在专利文献1中，使用葡萄糖酸、次氮基三乙酸(nta)、乙二胺四乙酸(edta)、柠檬酸等络合剂以防止污泥，在如上所述的情况下，可以防止污泥，但存在过电压上升、镀覆效率低、发生燃烧(burning)而镀层容易脱落的问题。此外，由于硫脲、咪唑等在电镀过程中容易发生电解，因此存在在连续工艺中非常难以控制溶液和浓度的问题。

4、专利文献2、专利文献3和专利文献4中也将葡萄糖酸、酒石酸、柠檬酸、二羧酸等羧酸用作络合剂以防止污泥，但以高电流密度操作时存在镀覆效率低、发生燃烧、镀层容易脱落的问题。另外，当使用抗坏血酸时，由于起到将三价铁离子还原为亚铁离子的作用，可以暂时防止污泥，但抗坏血酸被氧化而生成脱氢抗坏血酸(dehydroascorbic acid)时，与铁离子络合，使电镀效率急剧降低，因此不适合于连续操作。

5、另外，现有的铁镀覆溶液含有亚铁离子(fe2+)，但在连续电镀过程中氧化成三价铁离子(fe3+)时，镀覆效率急剧降低，并且存在产生污泥的问题。因此，必须将三价铁离子还原成亚铁离子或定期更换溶液，但在大规模的连续电镀工艺中难以应用。此外，提出了一种通过使用可溶性阳极来抑制在溶液中形成三价铁的方法，但可溶性阳极随着进行镀覆而逐渐溶解并被消耗，因此不仅电极之间的距离和表面状态发生变化，而且需要定期更换，因此非常难以控制。

6、[现有技术文献]

7、[专利文献]

8、韩国公开专利第10-2009-0112919号

9、韩国公开专利第10-2013-0070235号

10、日本公开专利第1998-204674号

11、日本公开专利第1994-081188号

技术实现思路

1、要解决的技术问题

2、本发明是鉴于上述情况提出的，目的是提供一种铁电镀溶液以及利用该铁电镀溶液制造的电镀钢板，所述铁电镀溶液即使长时间进行连续镀覆，也可以抑制铁离子的氧化引起的污泥的产生，并且将镀覆效率保持恒定，并且不需要频繁地更换溶液。

3、技术方案

4、根据本发明的一个方面，提供一种铁电镀溶液，其包含：包含亚铁离子和三价铁离子的铁离子；络合剂；以及不可避免的杂质，其中，所述铁离子中的三价铁离子的含量为5-60重量％。

5、所述铁离子的浓度可以为每1升所述铁电镀溶液1-80g。

6、所述铁离子和络合剂的摩尔浓度比可以为1:0.05至2.0。

7、所述络合剂可以是选自氨基酸和氨基酸聚合物中的一种以上。

8、所述络合剂可以是选自丙氨酸、甘氨酸、丝氨酸、苏氨酸、精氨酸、谷氨酰胺、谷氨酸和甘氨酰甘氨酸中的一种以上。

9、所述铁电镀溶液的ph可以为1.2至4.0。

10、所述铁电镀溶液可以进一步包含每1升所述铁电镀溶液200g以下的导电助剂。

11、所述导电助剂可以是选自硫酸钠、硫酸钾和硫酸铵中的一种以上。

12、根据本发明的另一个方面，提供一种由所述铁电镀溶液进行镀铁的镀覆钢板。

13、有益效果

14、根据本发明，具有高电镀效率，不会因连续镀覆操作而降低镀覆效率，防止产生污泥，因此容易控制镀覆溶液。

15、此外，即使在高电流密度的操作下也可以防止燃烧，因此可以获得高质量的镀铁层。

16、此外，由于通过镀覆反应生成的三价铁离子的浓度保持恒定，无需更换镀覆溶液，因此适合于连续镀覆工艺。

技术特征：

1.一种铁电镀溶液，其包含：包含亚铁离子和三价铁离子的铁离子；络合剂；以及不可避免的杂质，

2.根据权利要求1所述的铁电镀溶液，其特征在于，所述铁离子的浓度为每1升所述铁电镀溶液1-80g。

3.根据权利要求1所述的铁电镀溶液，其特征在于，所述铁离子和所述络合剂的摩尔浓度比为1:0.05至2.0。

4.根据权利要求1所述的铁电镀溶液，其特征在于，所述络合剂是选自氨基酸和氨基酸聚合物中的一种以上。

5.根据权利要求1所述的铁电镀溶液，其特征在于，所述络合剂是选自丙氨酸、甘氨酸、丝氨酸、苏氨酸、精氨酸、谷氨酰胺、谷氨酸和甘氨酰甘氨酸中的一种以上。

6.根据权利要求1所述的铁电镀溶液，其特征在于，所述铁电镀溶液的ph为1.2至4.0。

7.根据权利要求1所述的铁电镀溶液，其特征在于，所述铁电镀溶液进一步包含每1升所述铁电镀溶液200g以下且0除外的导电助剂。

8.根据权利要求7所述的铁电镀溶液，其特征在于，所述导电助剂是选自硫酸钠、硫酸钾和硫酸铵中的一种以上。

9.一种镀覆钢板，其由权利要求1至8中任一项所述的铁电镀溶液镀覆而成。

技术总结
本发明涉及一种铁电镀溶液，其包含：包含亚铁离子和三价铁离子的铁离子；络合剂；以及不可避免的杂质，其中，所述铁离子中的三价铁离子的含量为5‑60重量％。根据本发明，具有高电镀效率，不会因连续镀覆操作而降低镀覆效率，并且防止产生污泥，因此容易控制镀覆溶液。此外，在高电流密度的操作过程中也可以防止燃烧，因此可以获得高质量的镀铁层。此外，由于通过镀覆反应生成的三价铁离子的浓度保持恒定，不需要更换镀覆溶液，因此适合于连续镀覆工艺。

技术研发人员：郑镇昊,李源辉,林床倍
受保护的技术使用者：浦项股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14