[发明专利]一种高耐蚀镀锌黑色钝化剂及其配制方法

说明书

技术领域

本发明涉及镀锌及锌合金后处理工艺中的钝化剂，特别涉及一种高耐蚀镀锌黑色钝化剂及其配制方法。

背景技术

黑色钝化是锌及锌合金后处理方法中的一种，符合现代工业对黑色涂层的装饰性和功能性要求，钝化后的镀层不但具有良好的抗蚀性和结合力，而且纯黑油亮，色调均匀美观，具有减少视觉疲劳、消除散射光作用，广泛应用于各个领域，特别是在电子产品、太阳能集热器、无线电仪表、光学仪器、汽车零件、日用五金等产品中，显示出旺盛的生命力和潜力。

现有的黑色钝化工艺多数采用铬酸酐对镀锌或锌合金进行钝化，钝化层含有六价铬，显而易见的，六价铬的致癌性和对环境的毒性使其应用受到了极大的限制，欧盟指令2000/53/EC(欧盟关于废弃机动车的指令)就限制了六价格转化层的应用。

近年来，含有三价铬的锌后处理液慢慢替代了六价铬处理液，得到了广泛应用，三价铬黑色钝化液也不断有产品出现。但是现有的三价铬钝化液也存在缺陷，例如，一般三价铬钝化液都含有较高浓度的硝酸作为氧化剂，在溶液储存、工件处理时可能将其中的三价铬氧化成六价铬，钝化后产品通不过SGS检验；一般三价铬钝化液中含有具有氧化性能的Co³⁺，能使转化层中的三价铬氧化成六价铬，同样通不过SGS检验；一般三价铬黑色钝化液采用Fe、Cu、Ag、Ni作为黑化剂，这些金属残留在镀层中，使镀层的耐蚀性下降，一般三价铬黑色钝化耐蚀性均不佳即是由此引起的。

CN101283117A提供的一种用于在锌或锌合金上形成黑色不含Cr⁶⁺的化学转化膜的处理溶液，可以提供与酸性、中性、碱性的镀锌浴种类以及有无镍共析无关，可以形成黑色、光泽外观且耐蚀性均匀稳定的黑色三价铬转化膜的处理溶液，以及形成黑色三价铬转化膜的方法，但纵观整个产品结构，其不但含有强氧化性的硝酸，并且含有Co³⁺，使转化层中更容易积聚六价格，同时还有铁离子黑化剂，降低了耐蚀性能。

CN101668882A提供一种用于含锌表面的无Cr⁶⁺黑色钝化溶液，主要用于在含锌合金层制备基本无Cr⁶⁺的黑色钝化层，能得到均匀的黑色钝化层，但是其组合液中含有比较多量的硝酸和钴，因此存在导致产生Cr⁶⁺的诱因，在处理和储存过程中容易产生Cr⁶⁺，不能达到专利提及的完全无六价格。同时，也是利用锌合金表层中的无机金属原子，如锌、镍、铁等作为黑化剂，依然是不能大幅度提高黑色钝化剂的耐蚀性能。

综上所述，现有的方案均存在特定的缺陷，均选用硝酸或硝酸盐等强氧化物作为氧化剂，利用钴作为辅助成膜剂，转化层中三价钴的存在，都易使三价铬氧化成六价格；同时，使用无极金属离子如铁、镍、铜、银作为发黑剂，导致镀层耐蚀性下降的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种高耐蚀镀锌黑色钝化剂及其配制方法，此钝化剂完全无Cr⁶⁺，镀层乌黑油亮，色泽均匀，具有良好的耐蚀性能，能达到Cr⁶⁺黑色钝化所具有的抗腐蚀效果。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种高耐蚀镀锌黑色钝化剂，溶剂为水，其浓度组成为：

优选的，上述高耐蚀镀锌黑色钝化剂，其浓度组成为：