专利名称：汽车用磷化液、配制方法及其磷化处理工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种汽车用磷化液、配制方法及其磷化处理工艺，尤其适于汽车涂装工艺中冷轧板和镀锌板、锌镍合金镀板的磷化处理。
背景技术：
汽车涂装工艺中钢板的磷化处理是重要工序，其目的是提高钢板耐腐蚀能力和与涂层的附着力，磷化处理是在彻底脱脂的基础上，提供一清洁、均匀、无油脂的磷化膜表面，磷化膜的多孔结构增加了基材面积，使涂层与基材之间连接面相应增加，漆层不饱和树脂和磷酸盐结晶体间的化学作用，也大大增强其结合力，此外，磷化膜提供了稳定的不导电的隔离层，是汽车涂装工艺中重要的组成部分。我国国内汽车钢板用磷化液大部分依赖进口，进口磷化液价格昂贵，提高了汽车制造成本；国内厂家近年开发的磷化液，技术性能指标一般，基本在建材镀锌镍或彩涂等生产线应用；而且现有的磷化液配方中大都含有亚硝酸盐类促进剂，使用中产生NOX污染环境。
发明内容
本发明的目的是提供一种汽车用磷化液、配制方法及其磷化处理工艺，该磷化液具有高质量、低成本、不污染环境的特点；利用该磷化液和工艺处理冷轧板和镀锌板、锌镍合金镀板，可得到薄膜化和低电阻的磷化膜，具有高附着力和强耐蚀性。
本发明的目的是这样实现的本发明汽车用磷化液是一种以磷酸、硝酸、氧化锌为主的组合物，其成分组成重量百分比为磷酸14-18，硝酸22-26，氧化锌10-14，碳酸钠2-12，有机促进剂0.2-0.4，氨基胺0.03-0.07，其余是水。
本发明汽车用磷化液的配制方法为取2/3的去离子水，加入磷酸，再按顺序分别加入硝酸、氧化锌、碳酸钠、氨基胺、有机促进剂，每次加入后要充分搅拌，经沉淀过滤后，补充其余水分，静置24h熟化后便可使用。
使用本发明汽车用磷化液磷化处理汽车冷轧板和镀锌板的工艺为磷化液60-80ml/l，温度45-50℃，时间3至5分钟；操作方式为浸渍处理。
使用本发明汽车用磷化液磷化处理汽车锌镍合金镀板的工艺为磷化液40-60ml/l，温度45-50℃，时间3至5分钟；操作方式为浸渍处理。
本发明汽车用磷化液以添加少量羟基胺的有机杂环化合物，替代现有技术中普遍使用亚硝酸盐、硝酸盐、氯酸盐等作为促进剂，硝酸盐类促进剂在生产过程中产生NOx气体毒性较强，危害人体，污染环境，氯酸盐也存在同样问题，而且这种无机促进剂存在余渣量较大的问题；本发明使用的有机促进剂不但克服了现有技术中无机促进剂污染环境等问题，而且使磷酸盐结晶成膜的速度更高，晶格排列更完整，余渣减少。
使用本发明汽车用磷化液进行汽车板的磷化处理工艺中，为得到结晶组织均匀致密，耐蚀性好的磷化膜，对磷化处理的酸度、酸比、温度、时间等工艺参数经过反复论证、实验，得出优选的本发明汽车板磷化处理方案。
控制总酸度的作用是使磷化液中成膜离子保持在必要的范围内，游离酸度过高、过低均会产生不良影响，过高成膜慢、晶粒大，严重者不能成膜，易出现黄锈，过低则要生成额外的沉渣，本发明磷化处理汽车冷轧板和镀锌板优选60-80ml/l的磷化液浓度，而磷化处理汽车锌镍合金镀板优选40-60ml/l的磷化液浓度。
温度也是能否成膜、膜层品质好坏的一个关键因素，温度控制着磷化液中的成膜离子浓度，温度高，磷酸二氢盐的离解度大，成膜离子浓度相应高些，但高温磷化沉渣较多，加热成本也高，所以本发明的温度控制在保证结晶组织合格的前提下，温度变化要求越小越好；本发明的温度选择在45-50℃，浮动在5℃以内，既能保证膜层组织的高标准要求，对于生产线操作来说是，又有可操作性时间是与磷化液使用中的另一重要工艺参数，时间不足时，成膜量不足，时间过长时，由于结晶在已形成的膜上继续生长，会产生有疏松表面的粗厚膜。本发明优先3-5分钟作为低温磷化的时间，确保了膜层覆盖均匀，膜厚达到3μm，最厚不高于5μm，从而实现薄膜、细晶结构、低电阻。
经过本发明磷化液及其处理工艺磷化处理的汽车板，在电泳底涂时自保性和配合性均极优良，磷化膜及电泳底涂层均具有良好的耐蚀性、高附着力。
经过本发明磷化液及其处理工艺磷化处理的汽车板，经国家有色金属监督检验中心和北京腐蚀与防护培训咨询中心进行测定、检验，检测结果与实验相一致，磷化膜在电泳底涂时自保性和配合性均极优良，磷化膜及电泳底层均具有良好的附着力、耐蚀性、耐水性，达到了产品的高技术目标要求，具体指标如下表1磷化膜性能检测结果表
表2电泳涂层(底漆)性能检测结果
具体实施方式
实施例1本发明汽车用磷化液是一种以磷酸、硝酸、氧化锌为主的组合物，其成分组成重量百分比为磷酸14，硝酸24，氧化锌10，碳酸钠12，有机促进剂0.2，氨基胺0.05，其余是水。
本发明汽车用磷化液的配制方法为取2/3的去离子水，加入磷酸，再按顺序分别加入硝酸、氧化锌、碳酸钠、氨基胺、有机促进剂，每次加入后要充分搅拌，经沉淀过滤后，补充其余水分，静置24h熟化后便可使用。
使用本发明汽车用磷化液磷化处理汽车冷轧板和镀锌板的工艺为磷化液60ml/l，温度46C，时间4分钟；操作方式为浸渍处理。
使用本发明汽车用磷化液磷化处理汽车锌镍合金镀板的工艺为磷化液40ml/l，温度46℃，时间4分钟；操作方式为浸渍处理。
实施例2本发明汽车用磷化液是一种以磷酸、硝酸、氧化锌为主的组合物，其成分组成重量百分比为磷酸16，硝酸26，氧化锌12，碳酸钠8，有机促进剂0.5，氨基胺0.03，其余是水。
本发明汽车用磷化液的配制方法为取2/3的去离子水，加入磷酸，再按顺序分别加入硝酸、氧化锌、碳酸钠、氨基胺、有机促进剂，每次加入后要充分搅拌，经沉淀过滤后，补充其余水分，静置24h熟化后便可使用。
使用本发明汽车用磷化液磷化处理汽车冷轧板和镀锌板的工艺为磷化液70ml/l，温度47℃，时间5分钟；操作方式为浸渍处理。
使用本发明汽车用磷化液磷化处理汽车锌镍合金镀板的工艺为磷化液50ml/l，温度47℃，时间5分钟；操作方式为浸渍处理。
实施例3本发明汽车用磷化液是一种以磷酸、硝酸、氧化锌为主的组合物，其成分组成重量百分比为磷酸18，硝酸22，氧化锌14，碳酸钠10，有机促进剂0.3，氨基胺0.05，其余是水。
本发明汽车用磷化液的配制方法为取2/3的去离子水，加入磷酸，再按顺序分别加入硝酸、氧化锌、碳酸钠、氨基胺、有机促进剂，每次加入后要充分搅拌，经沉淀过滤后，补充其余水分，静置24h熟化后便可使用。
使用本发明汽车用磷化液磷化处理汽车冷轧板和镀锌板的工艺为磷化液80ml/l，温度50℃，时间5分钟；操作方式为浸渍处理。
使用本发明汽车用磷化液磷化处理汽车锌镍合金镀板的工艺为磷化液60ml/l，温度46℃，时间5分钟；操作方式为浸渍处理。
权利要求
1.一种汽车用磷化液是以磷酸、硝酸、氧化锌为主的组合物，其特征在于，所述磷化液的成分组成重量百分比为磷酸14-18，硝酸22-26，氧化锌10-14，碳酸钠2-12，有机促进剂0.2-0.4，氨基胺0.03-0.07，其余是水。
2.根据权利要求1所述汽车用磷化液，其特征在于，所述有机促进剂为添加少量羟基胺的有机杂环化合物。
3.权利要求1或2所述汽车用磷化液的配制方法，其特征在于，取2/3的去离子水，加入磷酸，再按顺序分别加入硝酸、氧化锌、碳酸钠、氨基胺、有机促进剂，每次加入后要充分搅拌，经沉淀过滤后，补充其余水份，静置24h熟化后便可使用。
4.使用权利要求1或2所述汽车用磷化液磷化处理汽车冷轧板和镀锌板的工艺，其特征在于，所述磷化处理工艺为磷化液60-80ml/l，温度45-50℃，时间3至5分钟；操作方式为浸渍处理。
5.使用权利要求1或2所述汽车用磷化液磷化处理汽车锌镍合金镀板的工艺，其特征在于，所述磷化处理工艺为磷化液40-60ml/l，温度45-50℃，时间3至5分钟；操作方式为浸渍处理。
全文摘要
本发明涉及一种汽车用磷化液、配制方法及其磷化处理工艺，尤其适于汽车涂装工艺中冷轧板和镀锌板、锌镍合金镀板的磷化处理。本发明汽车用磷化液是一种以磷酸、硝酸、氧化锌为主的组合物，其成分组成重量百分比为磷酸14－18，硝酸22－26，氧化锌10－14，碳酸钠2－12，有机促进剂0.2－0.4，氨基胺0.03－0.07，其余是水。本发明汽车用磷化液的配制方法为取2/3的去离子水，加入磷酸，再按顺序分别加入硝酸、氧化锌、碳酸钠、氨基胺、有机促进剂，每次加入后要充分搅拌，经沉淀过滤后，补充其余水分，静置24h熟化后便可使用。
文档编号C23C22/05GK1865503SQ200610092988
公开日2006年11月22日 申请日期2006年6月12日 优先权日2006年6月12日
发明者张清学, 吕今强, 郝晓燕, 张仲波, 赵振峰, 张敬民 申请人:张清学