一种钢铁表面微纳米材料改性无铬锌铝镀液及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种钢铁表面微纳米材料改性无铬锌铝镀液及其制备方法，由以下组分按重量份数配比制成：硝酸镧12～30份、钼酸钠9～22份、硅酸钾8～21份、乙二醇13～26份、羟乙基纤维素16～32份、碳酸钠14～28份、OP乳化剂18～35份、三聚磷酸钠12～25份、十二烷基磺酸钠11～27份、氢氧化钠12～34份、纳米二氧化钛18～36份、纳米碳化硅15～32份、去离子水30～65份。(1)本发明所述钢铁表面微纳米材料改性无铬锌铝镀液形成的涂层具有阻隔作用、缓释作用、阴极保护作用和自我修复作用；(2)本发明所述钢铁表面微纳米材料改性无铬锌铝镀液形成的涂层附着力强。
【专利说明】
-种钢铁表面微纳米材料改性无铭巧错媳液及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明设及钢铁表面处理领域，尤其设及一种钢铁表面微纳米材料改性无铭锋侣 锻液及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 金属是一种富有光泽及延展性且容易导电、导热的物质。绝大多数金属在自然界 中W化合态存在，少数金属W游离态存在。金属矿物有氧化物，其他存在形式有氯化物、硫 酸盐、碳酸盐及娃酸盐。为更合理使用金属材料的金属材料性能，使其作用充分地发挥，运 就必须要足够了解金属品在制备成零件的情况下的使用性能，同时还要了解其在加工过程 中的加工性能。
[0003] 我国的有色金属业的基础在2012年有了巩固，据中国的有色金属工业协会统计， 我国全年有十种有色金属的产量达到了3696.12万吨，增长达7.5%，规模W上的企业在1~ 11月的利润为1288.8亿元，而且全年的进出口贸易总额为1664.31亿美元。
[0004] 腐蚀时，一些破坏金属表面形貌及组织的化学类的反应产生，运些反应使得金属 形成为腐蚀产物。可是运些腐蚀产物的力学性能很差，它们会降低金属的强度等力学性能， 通过受力破坏构件形状，使零件的磨损增加，最终减少工件的使用寿命甚至造成严重的事 故。1975年由腐蚀造成的美国经济损失大约为屯百亿美元，其占当年国民经济生产总值的 4.2%。据悉，每年的钢产量里有10~20%的钢铁损失是因金属发生了腐蚀而造成的，不仅 如此，金属的腐蚀而引起的停产等造成的经济损失则很难计算。
[0005] 金属腐蚀的现象比较普遍，钢铁材料及成品在潮湿的环境中就较易腐蚀生诱;侣 及侣制品在使用后就会在表面产生白色的腐蚀粉末;铜制品在空气中长时间不使用表面渐 渐生出铜绿。运些都是自然界常见的腐蚀现象。金属材料在现实世界中的应用事关国家及 个人的命运，所W金属材料需要对腐蚀介质进行抵抗的能力。金属材料在应用时是难免要 发生腐蚀的。金属材料由于被腐蚀介质腐蚀而成为金属腐蚀。金属腐蚀的本质过程是金属 在腐蚀过程中产生了化学变化而形成了一些腐蚀产物，实质上是金属单质被氧化的过程。 典型的腐蚀形态为铁诱等。
[0006] 腐蚀过程一般有两种途径:化学腐蚀和电化学腐蚀。化学腐蚀:金属与腐蚀介质直 接接触而进行化学反应的腐蚀。电化学腐蚀:金或不纯的金属材料与电解质溶液接触时通 过电极反应产生的腐蚀。运两种腐蚀中，电化学腐蚀的危害最大，并且在社会生活中也会常 常见到。
【发明内容】
[0007] 本发明解决的技术问题：为了克服现有技术的缺陷，获得一种增强金属抗腐蚀能 力的锻液，本发明提供了一种钢铁表面微纳米材料改性无铭锋侣锻液及其制备方法。
[000引技术方案:一种钢铁表面微纳米材料改性无铭锋侣锻液，由W下组分按重量份数 配比制成:硝酸铜12~30份、钢酸钢9~22份、娃酸钟8~21份、乙二醇13~26份、径乙基纤维 素16~32份、碳酸钢14~28份、OP乳化剂18~35份、S聚憐酸钢12~25份、十二烷基横酸钢 11~27份、氨氧化钢12~34份、纳米二氧化铁18~36份、纳米碳化娃15~32份、去离子水30 ~65份。
[0009] 优选的，所述钢铁表面微纳米材料改性无铭锋侣锻液由W下组分按重量份数配比 制成:硝酸铜24份、钢酸钢19份、娃酸钟17份、乙二醇22份、径乙基纤维素27份、碳酸钢22份、 0P乳化剂28份、=聚憐酸钢21份、十二烷基横酸钢22份、氨氧化钢31份、纳米二氧化铁34份、 纳米碳化娃26份、去离子水58份。
[0010] -种钢铁表面微纳米材料改性无铭锋侣锻液的制备方法，包含W下步骤：
[0011] (1)将氨氧化钢、纳米二氧化铁、纳米碳化娃和去离子水，置于超声揽拌器中，溫度 为38~46°C，功率为18.4~20.8kHZ，揽拌8~22分钟；
[0012] (2)向步骤（1)所述的超声揽拌器中加入0P乳化剂、S聚憐酸钢和十二烷基横酸 钢，超声揽拌器中溫度升至48~59°C，超声功率为19.3~20.6kHZ，揽拌时间为22~35分钟， 制得纳米锻液；
[0013] (3)将硝酸铜、钢酸钢、娃酸钟、乙二醇、径乙基纤维素、碳酸钢和水同时加入高压 反应蓋中，在压力为3.6~5.9MPa，溫度为235~460°C条件下反应25~50分钟，制得基础锻 液；
[0014] (4)将步骤(3)制得的基础锻液加入步骤(2)获得的纳米锻液中，置于超声揽拌器 中，在溫度为39~45 °C，功率为18.9~21.化监条件下反应35~58分钟，即可制得钢铁表面 微纳米材料改性无铭锋侣锻液。
[0015] 优选的，步骤(1)中将氨氧化钢、纳米二氧化铁、纳米碳化娃和去离子水，置于超声 揽拌器中，溫度为43°C，功率为20.3kHZ，揽拌17分钟。
[0016] 优选的，步骤(2)中向步骤（1)所述的超声揽拌器中加入0P乳化剂、S聚憐酸钢和 十二烷基横酸钢，超声揽拌器中溫度升至53°C，超声功率为20.1曲Z，揽拌时间为29分钟，审U 得纳米锻液。
[0017] 优选的，步骤(3)中将硝酸铜、钢酸钢、娃酸钟、乙二醇、径乙基纤维素、碳酸钢和水 同时加入高压反应蓋中，在压力为5.2MPa，溫度为425°C条件下反应42分钟，制得基础锻液。
[0018] 优选的，步骤(4)中将步骤(3)制得的基础锻液加入步骤(2)获得的纳米锻液中，置 于超声揽拌器中，在溫度为4rC，功率为20.8kHZ条件下反应52分钟，即可制得钢铁表面微 纳米材料改性无铭锋侣锻液。
[0019] 有益效果：（1)本发明所述钢铁表面微纳米材料改性无铭锋侣锻液形成的涂层具 有阻隔作用、缓释作用、阴极保护作用和自我修复作用；（2)本发明所述钢铁表面微纳米材 料改性无铭锋侣锻液形成的涂层附着力强。
【具体实施方式】
[0020] 实施例1
[0021 ] -种钢铁表面微纳米材料改性无铭锋侣锻液，由W下组分按重量份数配比制成： 硝酸铜12份、钢酸钢9份、娃酸钟8份、乙二醇13份、径乙基纤维素16份、碳酸钢14份、0P乳化 剂18份、=聚憐酸钢12份、十二烷基横酸钢11份、氨氧化钢12份、纳米二氧化铁18份、纳米碳 化娃15份、去离子水30份。
[0022] -种钢铁表面微纳米材料改性无铭锋侣锻液的制备方法，包含W下步骤：
[0023] (1)将氨氧化钢、纳米二氧化铁、纳米碳化娃和去离子水，置于超声揽拌器中，溫度 为38°C，功率为18.4kHZ，揽拌8分钟；
[0024] (2)向步骤（1)所述的超声揽拌器中加入0P乳化剂、S聚憐酸钢和十二烷基横酸 钢，超声揽拌器中溫度升至48°C，超声功率为19.3kHZ，揽拌时间为22分钟，制得纳米锻液；
[0025] (3)将硝酸铜、钢酸钢、娃酸钟、乙二醇、径乙基纤维素、碳酸钢和水同时加入高压 反应蓋中，在压力为3.6MPa，溫度为235°C条件下反应25分钟，制得基础锻液；
[0026] (4)将步骤(3)制得的基础锻液加入步骤(2)获得的纳米锻液中，置于超声揽拌器 中，在溫度为39°C，功率为18.9kHZ条件下反应35分钟，即可制得钢铁表面微纳米材料改性 无铭锋侣锻液。
[0027] 实施例2
[0028] -种钢铁表面微纳米材料改性无铭锋侣锻液，由W下组分按重量份数配比制成： 硝酸铜24份、钢酸钢19份、娃酸钟17份、乙二醇22份、径乙基纤维素27份、碳酸钢22份、0P乳 化剂28份、=聚憐酸钢21份、十二烷基横酸钢22份、氨氧化钢31份、纳米二氧化铁34份、纳米 碳化娃26份、去离子水58份。
[0029] -种钢铁表面微纳米材料改性无铭锋侣锻液的制备方法，包含W下步骤：
[0030] (1)将氨氧化钢、纳米二氧化铁、纳米碳化娃和去离子水，置于超声揽拌器中，溫度 为43°C，功率为20.3kHZ，揽拌17分钟；
[0031] (2)向步骤（1)所述的超声揽拌器中加入0P乳化剂、S聚憐酸钢和十二烷基横酸 钢，超声揽拌器中溫度升至53 °C，超声功率为20.1 kHZ，揽拌时间为29分钟，制得纳米锻液；
[0032] (3)将硝酸铜、钢酸钢、娃酸钟、乙二醇、径乙基纤维素、碳酸钢和水同时加入高压 反应蓋中，在压力为5.2MPa，溫度为425 °C条件下反应42分钟，制得基础锻液；
[0033] (4)将步骤(3)制得的基础锻液加入步骤(2)获得的纳米锻液中，置于超声揽拌器 中，在溫度为4rC，功率为20.8kHZ条件下反应52分钟，即可制得钢铁表面微纳米材料改性 无铭锋侣锻液。
[0034] 优选的，步骤(3)中将硝酸铜、钢酸钢、娃酸钟、乙二醇、径乙基纤维素、碳酸钢和水 同时加入高压反应蓋中，在压力为5.2MPa，溫度为425°C条件下反应42分钟，制得基础锻液。
[0035] 实施例3
[0036] -种钢铁表面微纳米材料改性无铭锋侣锻液，由W下组分按重量份数配比制成： 硝酸铜30份、钢酸钢22份、娃酸钟21份、乙二醇26份、径乙基纤维素32份、碳酸钢28份、0P乳 化剂35份、=聚憐酸钢25份、十二烷基横酸钢27份、氨氧化钢34份、纳米二氧化铁36份、纳米 碳化娃32份、去离子水65份。
[0037] -种钢铁表面微纳米材料改性无铭锋侣锻液的制备方法，包含W下步骤：
[0038] (1)将氨氧化钢、纳米二氧化铁、纳米碳化娃和去离子水，置于超声揽拌器中，溫度 为46 °C，功率为20.8kHZ，揽拌22分钟；
[0039] (2)向步骤（1)所述的超声揽拌器中加入0P乳化剂、S聚憐酸钢和十二烷基横酸 钢，超声揽拌器中溫度升至59 °C，超声功率为20.6kHZ，揽拌时间为35分钟，制得纳米锻液；
[0040] (3)将硝酸铜、钢酸钢、娃酸钟、乙二醇、径乙基纤维素、碳酸钢和水同时加入高压 反应蓋中，在压力为5.9MPa，溫度为460°C条件下反应50分钟，制得基础锻液；
[0041] (4)将步骤(3)制得的基础锻液加入步骤(2)获得的纳米锻液中，置于超声揽拌器 中，在溫度为45°C，功率为21.6k监条件下反应58分钟，即可制得钢铁表面微纳米材料改性 无铭锋侣锻液。
[0042] 对实施例1~3制备获得的钢铁表面微纳米材料改性无铭锋侣锻液进行性能检测， 结果如下表所示：
[0043]
【主权项】
1. 一种钢铁表面微纳米材料改性无铬锌铝镀液，其特征在于，由以下组分按重量份数 配比制成:硝酸镧12~30份、钼酸钠9~22份、硅酸钾8~21份、乙二醇13~26份、羟乙基纤维 素16~32份、碳酸钠14~28份、OP乳化剂18~35份、三聚磷酸钠12~25份、十二烷基磺酸钠 11~27份、氢氧化钠12~34份、纳米二氧化钛18~36份、纳米碳化硅15~32份、去离子水30 ~65份。2. 根据权利要求1所述的一种钢铁表面微纳米材料改性无铬锌铝镀液，其特征在于，由 以下组分按重量份数配比制成:硝酸镧24份、钼酸钠19份、硅酸钾17份、乙二醇22份、羟乙基 纤维素27份、碳酸钠22份、OP乳化剂28份、三聚磷酸钠21份、十二烷基磺酸钠22份、氢氧化钠 31份、纳米二氧化钛34份、纳米碳化娃26份、去离子水58份。3. 权利要求1所述的一种钢铁表面微纳米材料改性无铬锌铝镀液的制备方法，其特征 在于，包含以下步骤： (1) 将氢氧化钠、纳米二氧化钛、纳米碳化硅和去离子水，置于超声搅拌器中，温度为38 ~46°C，功率为18 · 4~20 · 8kHZ，搅拌8~22分钟； (2) 向步骤（1)所述的超声搅拌器中加入OP乳化剂、三聚磷酸钠和十二烷基磺酸钠，超 声搅拌器中温度升至48~59°C，超声功率为19.3~20.6kHZ，搅拌时间为22~35分钟，制得 纳米镀液； (3) 将硝酸镧、钼酸钠、硅酸钾、乙二醇、羟乙基纤维素、碳酸钠和水同时加入高压反应 釜中，在压力为3.6~5.9MPa，温度为235~460°C条件下反应25~50分钟，制得基础镀液； (4) 将步骤(3)制得的基础镀液加入步骤(2)获得的纳米镀液中，置于超声搅拌器中，在 温度为39~45°C，功率为18.9~21.6kHZ条件下反应35~58分钟，即可制得钢铁表面微纳米 材料改性无铬锌铝镀液。4. 根据权利要求3所述的一种钢铁表面微纳米材料改性无铬锌铝镀液的制备方法，其 特征在于，步骤(1)中将氢氧化钠、纳米二氧化钛、纳米碳化硅和去离子水，置于超声搅拌器 中，温度为43°C，功率为20.3kHZ，搅拌17分钟。5. 根据权利要求3所述的一种钢铁表面微纳米材料改性无铬锌铝镀液的制备方法，其 特征在于，步骤(2)中向步骤（1)所述的超声搅拌器中加入OP乳化剂、三聚磷酸钠和十二烷 基磺酸钠，超声搅拌器中温度升至53°C，超声功率为20. lkHZ，搅拌时间为29分钟，制得纳米 镀液。6. 根据权利要求3所述的一种钢铁表面微纳米材料改性无铬锌铝镀液的制备方法，其 特征在于，步骤(3)中将硝酸镧、钼酸钠、硅酸钾、乙二醇、羟乙基纤维素、碳酸钠和水同时加 入高压反应釜中，在压力为5.2MPa，温度为425°C条件下反应42分钟，制得基础镀液。7. 根据权利要求3所述的一种钢铁表面微纳米材料改性无铬锌铝镀液的制备方法，其 特征在于，步骤(4)中将步骤(3)制得的基础镀液加入步骤(2)获得的纳米镀液中，置于超声 搅拌器中，在温度为41°C，功率为20.8kHZ条件下反应52分钟，即可制得钢铁表面微纳米材 料改性无铬锌铝镀液。
【文档编号】C23C22/62GK106048591SQ201610373887
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年5月31日
【发明人】灏や负, 尤为
【申请人】无锡伊佩克科技有限公司