專利名稱：一種常溫下可循環(huán)使用的鋅鐵系金屬表面磷化液的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鋼鐵等黑色金屬表面處理的新型環(huán)保磷化液，特別涉及一種常溫下可 循環(huán)使用的鋅鐵系金屬表面磷化液。
背景技術(shù)：
金屬在含有磷酸鹽的溶液中進行處理，在其表面形成的磷酸鹽化學(xué)轉(zhuǎn)化膜，稱 之為磷化膜。100多年來，磷化技術(shù)廣泛應(yīng)用于汽車、軍工、電器、機械等領(lǐng)域，其主要用 途是防銹、耐磨減摩、潤滑、涂漆底層等?，F(xiàn)有傳統(tǒng)磷化工藝是在高溫下使用磷化液對金屬材料和金屬制品的表面進行磷 化處理進行，這種方式存在耗能大、處理時間長、磷化質(zhì)量不穩(wěn)定、有廢渣廢液要排放、維護 繁雜、對環(huán)境有污染等缺點，而且成本高。隨著國內(nèi)磷化技術(shù)的發(fā)展，目前市場上也出現(xiàn)常 溫磷化液，但在使用過程中，處理時間過長，其酸性物質(zhì)對鋼鐵表面有著較大的腐蝕，影響 磷化質(zhì)量，而且使用有毒促進劑亞硝酸鈉、氟化物、重鉻酸鹽，磷化后有沉渣及廢液排放。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種高效、經(jīng)濟、環(huán)保的常溫下可循環(huán)使用的金屬表面磷化 液，以克服傳統(tǒng)磷化工藝工序繁雜、高溫下進行、工作環(huán)境惡劣、磷化有沉渣有排放需水洗 以及磷化后易返銹、槽液不穩(wěn)定、成膜不均勻、維護難、對環(huán)境有污染等問題；適用在鋼鐵制 造行業(yè)中各種黑色金屬工件涂裝前表面處理。本發(fā)明所述鋅鐵系金屬表面磷化液由下列組分按重量百分比配制而成 磷酸 14% 28%
氧化鋅3. 5%"7%
硝酸鋅12. 69T17. 5%
檸檬酸0. 14% 0. 56%
酒石酸0. 149TO. 7%
鉬酸鹽0. 14% 0. 84%
水余量
上述磷酸為85wt%工業(yè)級或食用級磷酸；檸檬酸為的99. 5wt%的檸檬酸；酒石酸為 99. 5wt%的酒石酸；鉬酸鹽可以為鉬酸鈉、鉬酸鋅或鉬酸銨。本發(fā)明的制備方法如下
①先將氯化鋅加入10%的水調(diào)成糊狀，在緩慢加入磷酸至全部反應(yīng)結(jié)束。②將硝酸鋅、檸檬酸、酒石酸、鉬酸鹽溶于剩余水中。③將①和②混合即可。本發(fā)明的使用方法如下
常溫下使用時將本發(fā)明與水按1 :6重量比稀釋后再使用，根據(jù)黑色金屬工件成膜厚度 要求，可在6 15分鐘磷化處理，操作方式為浸漬處理。
采用本發(fā)明常溫下可在黑色金屬表面形成鋅鐵復(fù)合鹽膜，且根據(jù)處理時間的長短 來調(diào)整膜的厚度，磷化后金屬表面呈彩膜。本發(fā)明具有如下優(yōu)點
1、本發(fā)明配槽浸泡，投資成本低，常溫下進行，低能耗，適用于各種黑色金屬工件。2、本發(fā)明磷化在除油除銹后，采用一道工序進行，免去了中和、表調(diào)、鈍化、水洗等 過程，此工序大大減少了操作流程，本磷化過程不排渣，減少了對環(huán)境的污染，大幅度提高 了材料的利用率，常溫下進行更降低了能耗節(jié)水。3、磷化過程在常溫下即可進行、無需加溫，不使用有毒物質(zhì)亞硝酸鈉作為促進劑、 磷化過程中無結(jié)渣無金屬鹽外泄，磷化后不水洗，氣相液相二次成膜，風(fēng)干或自干即可。4、根據(jù)不同大小的工件可以浸泡、涂刷或噴淋，并根據(jù)成膜要求適當(dāng)調(diào)整時間，磷 化過程能夠有效快速地在黑色金屬表面形成一層致密均勻、附著力強的磷化膜，該膜經(jīng)檢 測達到國家涂裝行業(yè)一級標準，為后續(xù)噴涂工藝做好強有力的保障。5、本發(fā)明磷化面積是傳統(tǒng)磷化的五倍以上，并且槽液穩(wěn)定性好，不變質(zhì)、無揮發(fā)、 安全高效。6、使用過程中可根據(jù)其PH和比重值的變化及時添加相應(yīng)組份，易維護，并可實現(xiàn) 循環(huán)使用。按一個涂裝廠要對15000平方的黑色金屬工件進行磷化處理，傳統(tǒng)每公斤磷化液 能磷化大約30平方，每公斤費用在6元左右，實際磷化液消耗費用約3000元；如用本發(fā)明， 每公斤磷化150平方以上，每公斤費用在22元，實際磷化液消耗費用不超過2200元，直接 節(jié)省了 27%的生產(chǎn)成本，還不包含用水排放的成本，具有極高的經(jīng)濟價值和社會價值。
具體實施例方式實施例1
本實施例由下列組分按重量比配制而成 磷酸14%
氧化鋅5.6%
硝酸鋅13. 3%
檸檬酸0. 56%
酒石酸0. 56%
鉬酸鹽0. 35%
水余量
本實施例適用于常溫下各種黑色金屬工件表面噴涂前的磷化處理，處理時間6 15分 鐘，其中鉬酸鹽選用鉬酸鈉。實施例2:
本實施例由下列組分按重量比配制而成 磷酸21%
氧化鋅4.9%
硝酸鋅15.4%
檸檬酸0.42%酒石酸0. 35%
鉬酸鹽0. 56%
水余量
本實施例適用于常溫下各種黑色金屬工件表面噴涂前的磷化處理，處理時間6 15分 鐘，其中鉬酸鹽選用鉬酸鋅。。
實施例3
磷酸28%氧化鋅4. 2%硝酸鋅17. 5%檸檬酸0. 28%酒石酸0. 14%鉬酸鹽0. 7%水余量
本實施例適用于常溫下各種黑色金屬工件表面噴涂前的磷化處理，處理時間6 15分 鐘，其中鉬酸鹽選用鉬酸胺。 下表是本發(fā)明與傳統(tǒng)磷化液各項指標特點對比如下
權(quán)利要求
一種常溫下可循環(huán)使用的鋅鐵系金屬表面磷化液，其特征在于由以下原料按重量百分比配置而成磷酸14%~28%，氧化鋅3.5%~7%，硝酸鋅12.6%~17.5%，檸檬酸0.14%~0.56%，酒石酸0.14%~0.7%，鉬酸鹽0.14%~0.84%，余量的水。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬表面磷化液，其特征在于所述的鉬酸鹽選自鉬酸鈉、鉬 酸鋅或鉬酸銨。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的金屬表面磷化液，其特征在于各原料的重量百分比為 磷酸14%，氧化鋅5. 6%，硝酸鋅13. 3%，檸檬酸0. 56%，酒石酸0. 56%，鉬酸鹽0. 35%，余量的水。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的金屬表面磷化液，其特征在于各原料的重量百分比為 磷酸21%，氧化鋅4. 9%，硝酸鋅15. 4%，檸檬酸0. 42%，酒石酸0. 35%，鉬酸鹽0. 56%和余量的水。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的金屬表面磷化液，其特征在于各原料的重量百分比為 磷酸28%，氧化鋅4. 2%，硝酸鋅17. 5%，檸檬酸0. 28%，酒石酸0. 14%，鉬酸鹽0. 7%和余量的水。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種常溫下可循環(huán)使用的鋅鐵系金屬表面磷化液，其特征在于由以下原料按重量百分比配置而成磷酸14%~28%，氧化鋅3.5%~7%，硝酸鋅12.6%~17.5%，檸檬酸0.14%~0.56%，酒石酸0.14%~0.7%，鉬酸鹽0.14%~0.84%，余量的水。本發(fā)明磷化在除油除銹后，采用一道工序進行，免去了中和、表調(diào)、鈍化、水洗等過程，能夠有效快速地在黑色金屬表面形成一層致密均勻、附著力強的磷化膜；此工序大大減少了操作流程，本磷化過程不排渣，減少了對環(huán)境的污染，大幅度提高了材料的利用率，常溫下進行更降低了能耗節(jié)水，并且有使用范圍廣、投資少、效益高、安全性等優(yōu)點，而且槽液穩(wěn)定性好，不變質(zhì)、無揮發(fā)、易維護，利于后續(xù)噴涂工藝。
文檔編號C23C22/42GK101935832SQ201010515980
公開日2011年1月5日 申請日期2010年10月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月22日
發(fā)明者陳兆林, 陳吉武, 雷忠祥 申請人:南京有為化工有限公司