[发明专利]一种无铬彩色钝化液

说明书

本发明涉及一种无铬彩色钝化液，其组分和含量为：硫酸氧钛15～20g/L、硅酸钠20～30g/L、植酸1～5g/L、硝酸钠30～35g/L、氟化物5～10g/L、硫酸3～5mL/L、氯化镧5～10g/L、过氧化氢10～15mL/L，其余为水H2O，钝化液pH值为1～3；本发明钝化液不含铬等重金属有害物质，对环境及人体无危害，且钝化液稳定性好，在镀锌层表面形成的钝化膜的耐腐蚀性高，是一种全新的环保钝化液。

技术领域

本发明涉及一种无铬彩色钝化液，属于材料表面的后处理技术领域。

背景技术

电镀锌及热镀锌是提高钢铁材料表面抗腐蚀能力的有效途径，目前广泛地应用于生活中的方方面面，但在潮湿的环境中，尤其在湿热环境中，镀锌层易发生腐蚀，使镀层表面形成暗灰色或白色疏松的腐蚀产物——白锈，时间长了会出现红锈，从而失去防腐效果；为了提高镀层的耐蚀性，须在钢铁材料表面电镀锌或热镀锌后，再对镀层进行钝化处理，以便在镀层表面形成致密的钝化膜，提高镀层耐蚀性，提高工件的使用寿命。

传统镀锌工艺大多采用以六价铬或三价铬为主要成分的溶液进行钝化处理，但是由于六价铬对人体具有较高的毒性，各国政府均已严格限制其使用，尤其是在欧盟ROHS指令中明确禁止使用任何经六价铬钝化技术处理的零件和产品；虽然三价铬的毒性较小，但是使用一段时间后，三价铬会被氧化成六价铬，所以，使用三价铬钝化工艺无法从根本上解决六价铬的毒性问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种无铬彩色钝化液，其组分及含量为硫酸氧钛15～20g/L、硅酸钠20～30g/L、植酸1～5g/L、硝酸钠30～35g/L、氟化物5～10g/L、硫酸3～5mL/L、氯化镧5～10g/L、过氧化氢10～15mL/L，钝化液pH值为1～3。

所述氟化物为氟化钠、氟化钾中的一种或两种按比例1:1-1:3混合后的混合物。

所述硫酸为市购的质量分数为98%的浓硫酸。

所述钝化液的溶剂为水，包括蒸馏水和去离子水。

本发明所述无铬彩色钝化液的制备方法具体步骤如下：

（1）按照15～20g/L的浓度范围内取硫酸氧钛，加入水中，搅拌至完全溶解，得到硫酸氧钛水溶液；

（2）按照20～30g/L的浓度范围内取硅酸钠，加入水中，搅拌至完全溶解，得到硅酸钠水溶液；

（3）按照1～5g/L的浓度范围内取植酸，加入至步骤（2）得到的硅酸钠溶液中，搅拌至完全溶解；

（4）按照30～35g/L的溶度范围内取硝酸钠，加入至步骤（3）得到的溶液中，搅拌至完全溶解；

（5）将步骤（1）得到的硫酸氧钛溶液缓慢加入至步骤（4）得到的溶液中，混匀；

（6）按照5～10g/L的浓度范围内取氟化物，加入至步骤（5）得到的溶液中，搅拌至完全溶解；

（7）按照3～5mL/L的浓度范围内取硫酸（98%），缓慢加入至步骤（6）得到的溶液中，混匀；

（8）按照5～10g/L的浓度范围内取氯化镧，加入至步骤（7）得到的溶液中，搅拌至完全溶解；

（9）按照10～15mL/L的浓度范围内取过氧化氢，加入至步骤（8）得到的溶液中，混匀；

（10）步骤（9）得到的溶液补充水，并使用质量分数为1%的稀硫酸溶液和质量分数为1%的氢氧化钠溶液对钝化液pH值进行微调，使pH值为1～3，得到澄清透明的钝化液。

本发明相关组分的机理分析：