一种低铬型镀锌层黑色钝化液及其制备方法与流程

本发明属于电镀锌钝化液，具体涉及一种低铬型镀锌层黑色钝化液及其制备方法。

背景技术：

1、镀锌黑色钝化是获得黑色装饰层的方法之一，该种工艺相对于其他黑色装饰层，如镀黑镍、钢铁发蓝、外表面喷黑漆等，具有处理工艺简单，成本低，耐蚀性能好的优点。因而被广泛的应用在各个领域中，特别是电子产品、仪表、航空航天、汽车零件、金属五金件等，拥有旺盛的生命力和发展潜力。

2、近年来，随着人们对环保的要求的提高，报道了很多黑色钝化体系，其中硅酸盐钝化具有较好的前景，但稳定性和耐蚀性还有待提高；钼酸盐体系具有良好的耐蚀性，但对膜层厚度要求太高，成本高；稀土金属体系，低毒、稳定性好，但分散能力较差；钛盐体系耐蚀性好，但成本高、成分多；有机物体系耐蚀性能好，但成膜剂种类多，工艺复杂，成本偏高且关键技术还未得到明显突破；而三价铬体系要求膜层比较厚，耐蚀性能较差、外观差等也难以满足要求。目前市面大多数生产线依然使用六价铬钝化液，该膜层中的铬以六价铬形式存在，使钝化膜层具有自修复能力，耐蚀性能好，工艺简单，且对镀层厚度要求不高。在航空航天、轮船业等要求较高的行业内依然处于不可取代的地位。而如何减少铬的使用以满足航空航天、轮船业等苛性要求，是发展的方向之一。

3、根据目前文献报道或专利技术，无铬钝化液配方比较复杂，而含铬钝化液中铬含量又非常高，如航标hb/z5068中铬酐含量使用高达40g/l，现有技术中其他含铬钝化液中铬含量也高达20～30％，如何在保证钝化效果的基础上降低铬含量显得尤为重要。

技术实现思路

1、针对现有技术中的上述不足，本发明提供了一种低铬型镀锌层黑色钝化液及其制备方法，该钝化液具有铬含量低，钝化性能优良的优点，可有效解决现有的钝化剂存在的铬含量高的问题。

2、为实现上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

3、一种低铬型镀锌层黑色钝化液，包括以下浓度的组分：铬酐3-8g/l、硫酸钴10-15g/l、硫酸9-18g/l、冰醋酸10-30g/l，其余为去离子水。

4、进一步地，包括以下浓度的组分：铬酐7g/l、硫酸钴15g/l、硫酸18g/l、冰醋酸30g/l，其余为去离子水。

5、进一步地，钝化液的ph值为1.5-2.0。

6、进一步地，钝化液的ph值为1.8。

7、上述的低铬型镀锌层黑色钝化液的制备方法，包括以下步骤：依次向去离子水中添加硫酸、冰醋酸、铬酐和硫酸钴，每添加一种物质后混匀，再添加下一种物质，然后添加去离子水至所需的浓度，最后，调节溶液ph值为1.5-2.0，制得。

8、进一步地，ph调节剂为质量浓度为10％的硫酸或质量浓度为10％的氢氧化钠溶液。

9、本发明所产生的有益效果为：

10、(1)本发明的黑色钝化液中不含贵金属银，具有配方简单，成本低廉，原料数量少，易于配置操作的优点。

11、(2)本发明的黑色钝化液中铬含量极低，依旧以六价铬为钝化膜骨架，完全继承了六价铬钝化的优良性能，拥有如三价铬钝化、无铬钝化等无可比拟的良好性能(黑色外观、耐蚀性、镀层厚度、钝化液稳定性等)，使用硫酸钴作为发黑剂，并添加适量硫酸作为活化剂，在一定范围内增加硫酸钴的浓度有益于提高钝化膜的黑度，弥补六价铬添加量少，钝化膜黑度不足的缺点。同时，浓度提高将增加钝化膜的厚度和膜层性能，有助于提高耐蚀性。通过添加冰醋酸作为ph缓冲剂，提高钝化液ph的稳定性，而且冰醋酸为不饱和烯烃，其可以渗透在钝化形成的锌铬酸盐膜层中，通过不饱和键作用形成络合物，增加钝化膜的密度，使得磨蹭更加稳固不易脱落。

12、(3)本发明的低六价铬铬钝化液可以作为市面上大多数六价铬钝化液的立即替代产品，直接调整槽液配方即可，无需更改配套的废水处理等工艺，实用性更强。

技术特征：

1.一种低铬型镀锌层黑色钝化液，其特征在于，包括以下浓度的组分：铬酐3-8g/l、硫酸钴10-15g/l、硫酸9-18g/l、冰醋酸10-30g/l，其余为去离子水。

2.如权利要求1所述的低铬型镀锌层黑色钝化液，其特征在于，包括以下浓度的组分：铬酐7g/l、硫酸钴15g/l、硫酸18g/l、冰醋酸30g/l，其余为去离子水。

3.如权利要求1所述的低铬型镀锌层黑色钝化液，其特征在于，所述钝化液的ph值为1.5-2.0。

4.如权利要求3所述的低铬型镀锌层黑色钝化液，其特征在于，所述钝化液的ph值为1.8。

5.权利要求1-4中任一项所述的低铬型镀锌层黑色钝化液的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：依次向去离子水中添加硫酸、冰醋酸、铬酐和硫酸钴，每添加一种物质后混匀，再添加下一种物质，然后添加去离子水至所需的浓度，最后，调节溶液ph值为1.5-2.0，制得。

6.如所述的低铬型镀锌层黑色钝化液的制备方法，其特征在于，所述ph调节剂为质量浓度为10％的硫酸或质量浓度为10％的氢氧化钠溶液。

技术总结
本发明公开了一种低铬型镀锌层黑色钝化液及其制备方法，属于电镀锌钝化液技术领域，该钝化液包括以下浓度的组分：铬酐3‑8g/L、硫酸钴10‑15g/L、硫酸9‑18g/L、冰醋酸10‑30g/L，其余为去离子水。该钝化液具有铬含量低，钝化性能优良的优点，可有效解决现有的钝化剂存在的铬含量高的问题。

技术研发人员：刘磊,陈豹,陈代伟,李超,雷林,黄勇
受保护的技术使用者：成都凯天电子股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/25