[发明专利]一种镀锌液

说明书

本发明公开了一种电沉积镀锌液及其配套使用的钝化液。所述镀锌液包括硫酸锌，硼酸和聚丁烯酸甲酯；钝化液包括硫酸、磷酸、硝酸、双氧水、硅酸钠、聚马来酸酐、聚乙烯醇、环己六醇六磷酸脂。本发明在含有聚丁烯酸甲酯的硫酸盐镀锌液中采用双脉冲电沉积制备了平均晶粒尺寸在30‑50nm，具有镜面光亮效果且与基体结合牢固的纳米晶锌镀层，锌镀层的硬度达到2.11GPa，弹性模量达到94.53GPa，其耐蚀性疏水性、致密性、稳定性方面皆有所提高，后续对镀件进行钝化处理，相比电沉积和钝化处理技术单独作用于传统粗晶锌镀层，二者的结合作用进一步提高了镀层的装饰性能、机械性能、抗划伤能力及耐蚀性能。

技术领域

本发明属于金属防腐蚀技术领域，具体涉及一种电沉积镀锌液及其配套使用的钝化液。

背景技术

锌的标准电极电势为-0.76V，比铁(-0.44V)负，属于阳极性镀层，锌在空气中比较稳定、成本较低、储量丰富，无毒、可回收，这使得电沉积锌成为防止钢铁腐蚀的重要表面防护手段，在机械、航空、汽车及建筑领域具有广泛应用。

电沉积技术是近年来发展起来的一种提高镀锌钢板性能的重要方法，已有众多研究在不同镀锌液体系中制备出了纳米晶锌镀层，例如碱性镀液体系、硫酸盐镀液体系、醋酸盐镀液体系、柠檬酸盐镀液体系等。考虑锌在钢铁防腐过程中牺牲性镀层的本质及其自身较低的耐蚀性能，工业上普遍采用对其进行钝化后处理的方法延长其寿命。目前已开发的锌镀层钝化液体系按其组成大致可分为三类：无机物钝化液、有机物钝化液、无机/有机物复合钝化液。

目前文献报道的电沉积纳米晶锌镀层的镀液体系均采用多组分添加剂，镀液组成复杂，维护困难，钝化液钝化效果不佳。

发明内容

本发明的目的在于提供一种镀锌液及其配套使用的钝化液。

一种镀锌液，所述镀锌液包括硫酸锌，硼酸和聚丁烯酸甲酯。

上述镀锌液的制备方法，按照如下步骤进行：

(1)按照重量份数取90-120份硫酸锌和15-25份硼酸，倒入容器，加入600-800份的去离子水，在磁力搅拌下直至完全溶解，制成基础镀锌液；

(2)将浓硫酸在不断搅拌下缓慢倒入基础镀锌液中，调节镀液pH值至1.2-2.6之间；

(3)加入0.8-1.6g的聚丁烯酸甲酯，持续搅拌至其完全溶解，溶液澄清、透明。

与所述镀锌液配套使用的钝化液，包括硫酸、磷酸、硝酸、双氧水、硅酸钠、聚马来酸酐、聚乙烯醇、环己六醇六磷酸脂。

所述钝化液的配置方法，按照如下步骤进行：

(1)按照重量份数，取15-20份硅酸钠、0.5-1.5份聚马来酸酐、0.5-1.5份聚乙烯醇、0.5-1.2份环己六醇六磷酸脂溶于400-600份的水中，搅拌均匀；

(2)加入1.5-3.5份硫酸、1.5-3.5份磷酸、3-6份硝酸，搅拌均匀，制成基础钝化液；

(3)使用时再加入40-50份双氧水。

一种电沉积镀锌的方法，按照如下步骤进行：

(1)待镀件前处理：将待镀件进行砂纸打磨，然后水洗，再进行酸洗活化，最后水洗；

(2)待镀件电沉积：在持续磁力搅拌下的双电极电解池中完成，沉积完成后水洗，冷风吹干；

(3)镀件钝化：将经过冷风吹干的镀件浸泡入基础钝化液中，加入双氧水，并持续搅拌15-25min，水洗，热风吹干。