一种用于镀锌钢板的紫外光辐照稀土钝化工艺

本发明属于镀锌钢表面钝化处理，特别涉及一种用于镀锌钢板的紫外光辐照稀土钝化工艺，是本领域的首创。

背景技术：

1、镀锌钢被广泛应用于建筑、交通、机械等诸多领域中，然而镀锌层易发生锈蚀，当腐蚀达到一定程度时，轻则造成产品损坏，重则使钢结构构件断裂甚至发生安全事故，所以需要对镀锌钢进行钝化处理以改善其耐腐蚀性。目前，市场上常用的铬酸盐钝化、磷酸盐钝化工艺拥有良好的钝化效果，但是同时也存在无法忽视的弊端，即严重污染环境、对人身健康造成极大损害，世界各国正着力研发绿色环保的新型钝化工艺，其中稀土钝化工艺因无毒、无污染、钝化效果好等特点受到青睐。

2、稀土钝化工艺的基本原理是，镀锌层在稀土钝化液中发生锌层的阳极溶解和分子氧的阴极还原反应，稀土离子转化成氢氧化物或氧化物附着于基材表面，形成的稀土钝化膜可以有效阻止电子和氧的转移，从而起到抗腐蚀的作用。科研工作者发现，ce盐、la盐在h2o2作用下，可在金属表面获得稀土转化膜层，该稀土膜层拥有优异的耐腐蚀性，在金属防腐领域拥有很大的潜力。但是，稀土钝化工艺存在工艺复杂、稀土钝化剂寿命短、稀土原料成本高、钝化效果不可控等问题，不利于工业化推广。目前，尚无文献和专利解决上述问题，因此，亟需开发新型稀土钝化工艺，实现钝化工艺的绿色低碳升级改造。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种用于镀锌钢板的紫外光辐照稀土钝化工艺，该工艺技术操作简便、绿色低碳、节约资源，钝化效果好。

2、本发明采用的技术方案如下：一种用于镀锌钢板的紫外光辐照稀土钝化工艺，所述工艺包括如下步骤：

3、步骤1，分别称量稀土盐0.5～2.0份、蒸馏水50份、柠檬酸1～4份，将称量好的稀土盐和水置于容器中混匀，并于常温下搅拌至稀土盐完全溶解，然后加入称量好的柠檬酸，经充分搅拌均匀后，得到稀土钝化剂。

4、步骤2，将上述稀土钝化剂加热至30～80℃，再将镀锌钢板放入恒温的稀土钝化剂中，打开紫外灯并置于稀土钝化剂正上方1～3cm处，待15min后将镀锌钢板翻面，继续使用紫外灯辐照15min。

5、步骤3，将上述得到的镀锌钢板取出，用蒸馏水冲洗表面2～3次，并在100℃机械风干状态下干燥5min，冷却后得到稀土钝化镀锌钢板。

6、作为优选，所述稀土盐为硝酸铈、硝酸镧、氯化铈、氯化镧中的一种或几种。

7、作为优选，所述紫外灯的功率为100-300瓦、波长为395nm。

8、本发明所提供的一种用于镀锌钢板的紫外光辐照稀土钝化工艺，所用的稀土钝化剂中不含铬化物或磷化物等有毒物质、盐酸或硫酸等无机酸以及双氧水等氧化剂，而采用紫外光作用于水产生自由基，从而达到氧化稀土离子的目的。由于紫外光作为人工外加光源，可以人为调节辐照功率、波长等参数，从而实现钝化效果的可控，为后续工业化推广提供技术支撑。

9、本发明的有益效果如下：(1)通过调节钝化温度、钝化时间、紫外光辐照功率、紫外光波长等工艺参数，本发明可实现对镀锌钢板钝化效果的可控，便于后续工业化推广。(2)本发明涉及的稀土钝化剂配方简单，且不使用铬化物或磷化物等有毒物质、盐酸或硫酸等无机酸以及双氧水等氧化剂，钝化后不产生废液、废气等，钝化过程操作简便、绿色低碳、节约资源。(3)本发明的稀土钝化效果好，镀锌钢板的耐腐蚀性得到较大幅度提高。

技术特征：

1.一种用于镀锌钢板的紫外光辐照稀土钝化工艺，其特征在于，所述工艺包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的紫外光辐照稀土钝化工艺，其特征在于，所述稀土盐为可溶性稀土盐，为硝酸铈、硝酸镧、氯化铈、氯化镧中的一种或几种。

3.根据权利要求1所述的紫外光辐照稀土钝化工艺，其特征在于，所述紫外灯的辐照功率为100-300w、波长为395nm。

技术总结
本发明提供了一种用于镀锌钢板的紫外光辐照稀土钝化工艺，旨在解决传统钝化工艺存在毒性大、污染大的弊端以及稀土钝化工艺复杂、钝化效果不可控等技术问题，属于镀锌钢表面钝化处理技术领域。本发明的技术方案如下：首先，分别称量稀土盐0.5～2.0份、蒸馏水50份、柠檬酸1～4份，将稀土盐和水置于容器中混匀，并于常温下搅拌至稀土盐完全溶解，然后加入柠檬酸，经充分搅拌均匀后，得到稀土钝化剂；将上述稀土钝化剂加热至30～100℃，再将镀锌钢板放入其中，在紫外光辐照下对其进行钝化处理；随后将镀锌钢板取出，经冲洗、干燥、冷却后得到稀土钝化镀锌钢板。本发明的工艺操作简便、绿色低碳、节约资源，钝化效果好，在镀锌钢无铬钝化领域具有良好的应用前景。

技术研发人员：赵永克,赵小倩
受保护的技术使用者：天津城建大学
技术研发日：
技术公布日：2024/9/12