本发明涉及金属线材表面活化技术领域，尤其是一种预应力钢绞线低温快速磷化用活化剂及其制备方法。
背景技术：
在金属线材拉拔过程中，金属线材表面润滑剂涂层的质量，是保证金属线材能够进行正常拉拔的重要条件，尤其是在高速拉拔工艺中，润滑剂涂层质量将关系到拉拔后钢丝表面的质量、力学性能、模具消耗以及拉拔效率等。随着金属线材拉拔制备钢丝、钢绞线技术的不断发展，对金属线材拉拔前进行磷化表面预处理技术得到了快速的发展。磷化是金属线材基体与稀磷酸或酸性磷酸盐反应形成磷酸盐保护膜的化学反应过程。
目前，磷化工艺分为浸渍磷化、在线连续磷化以及电解磷化。浸渍磷化是在含有磷酸、磷酸盐的溶液中处理盘条，使得盘条表面发生一系列化学反应，产生具有防腐作用的磷酸盐保护膜。在线连续磷化是经放线、热处理、酸洗、水洗、热水洗、磷化、皂化、烘干步骤完成。电解磷化是经放线、热处理、酸洗、水洗、表面调整、电解磷化、皂化、烘干步骤完成。浸渍磷化、在线连续磷化工艺具有成膜速度慢，磷酸盐结晶呈针状生长的特点；而电解磷化成膜速度快，且能够在金属线材表面堆积形成均匀致密的磷化膜。
可是，无论是浸渍磷化、在线连续磷化，还是电解磷化，其均是将金属基体与磷化液相互作用，而磷化液主要是以磷酸二氢锌、硝酸锌、磷酸为主的弱酸性溶液，并在金属基体接触作用后，形成以fe2(hpo4)3，fepo4，zn-hpo4为主的结晶层磷化膜。磷化膜是金属线材拉拔过程中，润滑剂涂层在金属线材表面粘附的载体，是附着在金属线材表面的，故而其能否在金属线材表面成膜，将直接影响金属线材拉拔效率和效果；而磷化膜在金属线材表面成膜效果如何，以及成膜速率如何，均受到金属线材表面的活性影响。
基于此，现有技术中有研究者开展了金属线材表面预处理与成膜效果的研究，采用10％的h3po4溶液活化处理金属线材表面，再将其进行磷化液在40℃下磷化处理10min，但是该处理所得的磷化膜成膜速率依然较低，成膜效果依然不理想。
技术实现要素：
为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明提供一种预应力钢绞线低温快速磷化用活化剂及其制备方法。
具体是通过以下技术方案得以实现的：
本发明创造的目的之一是提供预应力钢绞线低温快速磷化用活化剂，由质量浓度为5-8％的h3po4溶液1l，加入亚硝酸钠0.1-0.5g混合均匀而成。
优选，所述h3po4溶液的质量浓度为6-7％。
更优选，所述h3po4溶液的质量浓度为7％。
优选，所述亚硝酸钠加入量为0.2g。
本发明创造的目的之二是提供上述的预应力钢绞线低温快速磷化用活化剂制备方法，是将h3po4溶液控制在温度为30-40℃，再将亚硝酸钠加入到h3po4溶液中，搅拌混合均匀而得。
本发明创造的目的之三是提供上述的预应力钢绞线低温快速磷化用活化剂在处理钢77mna制备成盘条表面中应用。
上述应用，是将盘条直接浸泡在活化剂中。
与现有技术相比，本发明创造的技术效果体现在：
经过亚硝酸钠加入到稀磷酸溶液中，促进了金属线材表面的氧化活化效果，提升了活化效率，加快了金属线材表面磷化膜的快速形成，改善了膜重，使得相比未经活化处理的金属线材来说，其膜重提高了约50％，大幅度改善了金属线材表面成膜效果，有助于改善金属线材拉拔粘附润滑剂涂层的效果，提高了拉拔效率。
具体实施方式
下面结合具体的实施方式来对本发明的技术方案做进一步的限定，但要求保护的范围不仅局限于所作的描述。
实施例1
配制质量浓度为5％的h3po4溶液10l；
向配制好的h3po4溶液中，按照1lh3po4溶液加入0.1g亚硝酸钠，搅拌混合均匀而成，制得活化剂。
实施例2
配制质量浓度为8％的h3po4溶液10l；
向配制好的h3po4溶液中，按照1lh3po4溶液加入0.5g亚硝酸钠，搅拌混合均匀而成，制得活化剂。
实施例3
配制质量浓度为6％的h3po4溶液10l；
向配制好的h3po4溶液中，按照1lh3po4溶液加入0.3g亚硝酸钠，搅拌混合均匀而成，制得活化剂。
实施例4
配制质量浓度为7％的h3po4溶液10l；
向配制好的h3po4溶液中，按照1lh3po4溶液加入0.2g亚硝酸钠，搅拌混合均匀而成，制得活化剂。
实施例5
配制质量浓度为5％的h3po4溶液10l；
向配制好的h3po4溶液中，按照1lh3po4溶液加入0.4g亚硝酸钠，搅拌混合均匀而成，制得活化剂。
实施例6
配制质量浓度为8％的h3po4溶液10l；
向配制好的h3po4溶液中，按照1lh3po4溶液加入0.1g亚硝酸钠，搅拌混合均匀而成，制得活化剂。
对照组1：在实施例1的基础上，不添加亚硝酸钠。
对照组2：不活化处理组。
试验1：2019年11月-12月在公司试验室开展磷化用活化剂配制试验，并用于盘条磷化试验。
金属线材：选取的是以钢77mna制备成的盘条。
磷化液每升溶液中每升溶液中含h3po410g，zn(h2po4)242g，zn(no3)265g。
处理工艺：将盘条浸泡在活化剂中处理一定时间，再将其送入到磷化液中浸渍磷化处理，磷化处理温度为70℃，磷化处理时间10min。
测定磷化成膜之后的膜重，并记录不同活化时间所形成的磷化膜重关系如下表1所示。
磷化膜重测定方法是：在活化、磷化之前，称取样品盘条重量w0，在活化、磷化成膜之后，烘干，称取重量w1，在计算膜重w2，满足：w2＝w1-w0。以盘条圆柱体上的单位表面积计重(g/m2)。
表1
由表1的数据显示可见，本发明创造经过添加亚硝酸钠在稀磷酸溶液中，用于浸泡式活化金属线材表面，其随着稀磷酸浓度变化以及亚硝酸钠添加量的变化，其在相同磷化液中进行磷化，随着活化时间的延长，磷化膜形成速率较不添加亚硝酸钠组快，且在活化9min时，能够保障磷化膜形成趋于稳定；同时，在上述实施例3中的活化剂对金属线材表面活化之后磷化，形成磷化膜的速度相比试验组较为均匀；实施例2中的活化剂用于金属线材活化时，其磷化液磷化膜形成是以先较低速率形成，然后形成速率加快，再以低于最先速率形成的加速形成，最后在9min左右趋于平稳，即就是在实施例2中以四个区间来形成，在实施例6中，其将以5个形成区间来形成磷化膜；因此，对于不同稀磷酸浓度以及不同的亚硝酸钠添加量，将会直接影响磷化膜在金属线材表面形成的速率和形成的方式。
同时，本发明创造经过活化剂处理之后的金属线材在磷化液中磷化时，其活化9min磷化膜重相对未进行活化剂活化处理组来说，其提高了约50％，而对照组在9min时，其磷化膜膜重提高约30％左右。
实施例7
在实施例1的基础上，活化剂制备是将h3po4溶液控制在温度为30-40℃之间，再将亚硝酸钠加入到h3po4溶液中，搅拌混合均匀而得。
本发明创造其他未尽事宜参照现有技术以及本领域技术人员所熟知的公知常识加以实现即可。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。