專利名稱：涂布金屬的基底的后處理的制作方法
背景技術(shù)：
發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及一種后處理涂布金屬的基底的方法，以及涉及一種用于處理涂布金屬的基底以提高涂布基底的粘合、耐磨損和耐腐蝕性能的組合物。更具體而言，本發(fā)明涉及一種新型組合物和涉及使用該組合物來(lái)后處理涂布金屬的基底的方法。所述的組合物包含酸性水溶液，該溶液含有有效量的至少一種水溶性三價(jià)鉻鹽、堿金屬六氟鋯酸鹽，至少一種四氟硼酸鹽和/或六氟硅酸鹽，以及有效量的水溶性增稠劑和/或水溶性表面活性劑。
現(xiàn)有技術(shù)描述當(dāng)前對(duì)于涂布金屬的基底的高性能的后處理是以六價(jià)鉻化學(xué)為基礎(chǔ)的。六價(jià)鉻具有劇毒并且是一種已知的致癌物質(zhì)。作為結(jié)果，用于使這些后處理涂層沉積的溶液和涂層本身是有毒的。但是，這些涂層產(chǎn)生對(duì)基底金屬有顯著的涂料粘合力和耐磨損性。典型地，約在升高的溫度下，后處理物或密封涂層被沉積在金屬涂層上并且通常通過(guò)浸漬或噴淋方法涂布。后處理通常按照軍用的或商用的規(guī)范完成，所述的規(guī)范控制每一種被處理的金屬涂層。如此，不存在像對(duì)于“轉(zhuǎn)化涂層”鋁一樣，對(duì)所有的涂布金屬?zèng)]有唯一的“后處理”規(guī)范。
此外，環(huán)境法、行政法規(guī)和地方職業(yè)、安全和健康(OSH)法規(guī)正推進(jìn)軍事和商業(yè)用戶尋找無(wú)鉻酸鹽的后處理。在涂布的金屬的情況下，金屬基底和涂層本身是相對(duì)無(wú)毒的。但是，由于鉻酸鹽后處理的加入，這些涂層變得有毒性。此外，因?yàn)榉ㄒ?guī)嚴(yán)格鉻酸鹽后處理的使用正變得更加昂貴。由于未來(lái)EPA強(qiáng)加的約束，費(fèi)用正成為非常昂貴的。而且，某些方法如噴淋鉻酸鹽涂布溶液由于OSH危險(xiǎn)而在某些設(shè)施上是禁止的，因此迫使用低于最佳的溶液。因而，雖然現(xiàn)有的鉻酸鹽后處理在它們的技術(shù)性能方面是顯著的，原因在于它們?cè)诘蛻?yīng)用成本下提供了增強(qiáng)的防腐蝕和粘合如涂料和其他涂層，但從生命周期費(fèi)用、環(huán)境和OSH方面考慮，鉻酸鹽涂層對(duì)人和環(huán)境是有害的。
發(fā)明概述本發(fā)明涉及一種三價(jià)鉻后處理(TCP)組合物并且涉及用于提高涂布金屬的基底的粘合性能和耐腐蝕性能的方法。通常這些涂層和方法是作為“后處理”已知的。后處理是在形成初始涂層之后，處理與金屬接觸的涂層，因而，后處理通常不與下面的基底直接接觸，除非可能通過(guò)在金屬涂層中的某些孔隙。
更具體而言，本發(fā)明涉及一種組合物和涉及在環(huán)境溫度或更高，例如高達(dá)約200°F的溫度下，將所述組合物用于后處理涂布金屬的基底的方法。具體地，本發(fā)明涉及一種用于后處理金屬涂層以提高其耐腐蝕性和粘合性能如涂料粘合力等的組合物。組合物包括一種pH約2.5至4.5，并且優(yōu)選為3.7至4.0的酸性水溶液，并且每升所述的溶液，包含約0.01至22克的水溶性三價(jià)鉻鹽，約0.01至12克的堿金屬六氟鋯酸鹽，約0.01至12克的至少一種氟化合物，所述氟化合物選自由堿金屬四氟硼酸鹽、堿金屬六氟硅酸鹽及其各種組合組成的組，約0至10克每升且優(yōu)選為0至2.0克至少一種水溶性增稠劑，和0至10克每升并且優(yōu)選為0至2.0克至少一種水溶性非離子、陽(yáng)離子或陰離子的表面活性劑。
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種用于后處理涂布金屬的基底以提高粘合力及其耐腐蝕性的水溶液，所述的水溶液包含三價(jià)鉻鹽、堿金屬六氟鋯酸鹽、和有效量的四氟硼酸鹽和/或六氟硅酸鹽。
本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種用于處理金屬涂層的pH約為2.5至4.5、含有三價(jià)鉻鹽的穩(wěn)定酸性水溶液。
本發(fā)明的再一個(gè)目的在于提供一種在約室溫下，用于處理涂布金屬的基底的pH約為3.7至4.0、含有三價(jià)鉻的穩(wěn)定酸性水溶液，其中所述的溶液基本上不含六價(jià)鉻。
通過(guò)結(jié)合附圖時(shí)參考發(fā)明詳述，本發(fā)明的這些和其他目的變得更明顯。
附圖描述

圖1所示為鍍鎘鋼的TCP后處理的照片。
圖2所示為鍍鎘鋼的鉻酸鹽后處理的照片。
圖3所示為無(wú)TCP后處理的鍍鎘鋼的照片。
圖4所示為有TCP后處理的鍍鎘鋼的照片。
圖5所示為有鉻酸鹽后處理的鍍鎘鋼的照片。
圖6所示為無(wú)后處理的鍍鎘鋼。
圖7所示為有TCP后處理的堿性鍍鋅-鎳鋼的照片。
圖8所示為有TCP后處理的酸性鍍鋅-鎳鋼的照片。
圖9所示為有鉻酸鹽后處理的堿性鍍鋅-鎳鋼的照片。
圖10所示為有鉻酸鹽后處理的酸性鍍鋅-鎳鋼的照片。
圖11所示為有TCP后處理的堿性鍍鋅-鎳鋼的照片。
圖12所示為有TCP后處理的酸性鍍鋅-鎳鋼的照片。
圖13所示為有鉻酸鹽后處理的堿性鍍鋅-鎳鋼的照片。
圖14所示為有鉻酸鹽后處理的酸性鍍鋅-鎳鋼的照片。
圖15所示為無(wú)后處理的鋅-鎳涂層的照片。
圖16所示為有TCP后處理的鋅-鎳涂層的照片。
圖17是在ASTM B 117中性鹽霧中24小時(shí)之后，無(wú)后處理的鋅-鎳涂層的照片。
圖18是在ASTM B 117中性鹽霧中24小時(shí)之后，有TCP后處理的鋅-鎳涂層的照片。
發(fā)明詳述本發(fā)明涉及一種組合物和后處理涂布金屬的基底的方法，所述涂布金屬的基底例如需要后處理以提高腐蝕保護(hù)，涂料粘合力或耐失澤性的鎘、鋅和鋅合金如錫-鋅和鋅-鎳、鋁和鋁合金如鋁-錳、銅、銀和其它金屬及它們的合金的涂層。
更具體而言，本方面涉及pH約為2.5至4.5，并且優(yōu)選約為3.7至4.0的酸性水溶液，并且涉及所述的溶液在后處理涂布金屬的基底以提高金屬涂層的粘合、磨損和耐腐蝕性能中的應(yīng)用。本發(fā)明的組合物包含按每升溶液計(jì)，約0.01至22克且優(yōu)選約4.0至8.0克例如6.0克的至少一種水溶性三價(jià)鉻鹽例如硫酸鉻，約0.01至12克且優(yōu)選約6至10克例如8.0克的至少一種堿金屬六氟鋯酸鹽，約0.01至12克且優(yōu)選約0.12至1.2克例如0.24至0.36克的至少一種堿金屬四氟硼酸鹽和/或堿金屬六氟硅酸鹽及其各種比率的混合物。
在某些方法中，根據(jù)涂布金屬的基底的物理特性，向溶液中加入水溶性增稠劑，其通過(guò)減緩溶液的蒸發(fā)而有助于在噴淋和擦抹涂布(wipe-on)期間形成最適宜的薄膜。它還減輕降低涂料粘合力的粉末狀沉積物的形成。此外，增稠劑的使用有助于在大面積涂布過(guò)程中形成適宜的薄膜，并且減輕在由前面的步驟加工期間在基底上殘留的漂洗水的稀釋作用。此特征得到?jīng)]有條紋缺陷并且更好著色和防腐蝕的薄膜。在酸性溶液中存在水溶性增稠劑如纖維素，每升水溶液其量約為0至10克，優(yōu)選為0至2.0克，且更優(yōu)選為0.5至1.5克，例如約1.0克。根據(jù)涂布的基底的特性，可以向酸性溶液中加入有效但少量的至少一種水溶性表面活性劑，每升酸性溶液其量約為0至10克每升，優(yōu)選為0至2.0克，且更優(yōu)選為0.5至1.5克，例如約1.0克。這些表面活性劑在水溶液的現(xiàn)有技術(shù)中是已知的，并且是選自由非離子、陽(yáng)離子和陰離子表面活性劑組成的組中的有機(jī)化合物。
三價(jià)鉻是作為水溶性三價(jià)鉻化合物，優(yōu)選作為三價(jià)鉻鹽加入的。盡管得到的涂層是用水漂洗的，但理想的是使用鉻鹽，其提供不具有與氯化物一樣腐蝕性的陰離子。優(yōu)選這些陰離子選自由硝酸根、硫酸根、磷酸根和乙酸根組成的組。具體而言，在配制本發(fā)明的酸性水溶液中，方便地向溶液中以其水溶性形式加入鉻鹽，其中鉻的化合價(jià)為正3價(jià)。將優(yōu)選的一些鉻化合物以Cr2(SO4)3，(NH4)Cr(SO4)2或KCr(SO4)2和這些化合物的各種混合物的形式加入至溶液中。三價(jià)鉻的最優(yōu)選濃度在每升水溶液中約4至8克或6.0克的范圍內(nèi)。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)當(dāng)三價(jià)鉻化合物以該優(yōu)選范圍存在于溶液中時(shí)，得到特別好的結(jié)果。優(yōu)選以每升約6至10克或8.0克的量向溶液中加入優(yōu)選的金屬氟鋯酸鹽。可以在包括溶液的溫度例如溫度高達(dá)約200°F或在環(huán)境溫度的低溫下進(jìn)行金屬涂層的后處理。優(yōu)選室溫，原因在于它取消了加熱裝置的必要性。通過(guò)本領(lǐng)域已知的任何方法，例如烘爐干燥，強(qiáng)制通風(fēng)干燥，紅外燈照射等方法空氣干燥涂層。
下面的實(shí)施例舉例說(shuō)明本發(fā)明的水溶液和使用所述的溶液后處理涂布金屬的基底的方法。
實(shí)施例1一種用于后處理有涂層的金屬以提高耐腐蝕性和粘合性能的pH約為3.7至4.0的酸性水溶液，其包含每升溶液約6.0克的三價(jià)鉻硫酸鹽，每升溶液約8.0克的六氟鋯酸鉀，每升約0.01克的四氟硼酸鉀和每升約1.0克的纖維素增稠劑及每升溶液約1.0克的水溶性非離子表面活性劑。
實(shí)施例2一種用于后處理涂布的金屬以提高粘合力和耐腐蝕性的pH為3.7至4.0的酸性水溶液，其包含按每升溶液計(jì)，約0.01至22克的三價(jià)鉻硫酸鹽，約0.01至12克的六氟鋯酸鉀，約0.01至12克的四氟硼酸鉀和約0.5至1.5克的甲基纖維素增稠劑。
實(shí)施例3一種用于后處理涂布的金屬以提高粘合力和耐腐蝕性的pH為3.7至4.0的酸性水溶液，其包含按每升溶液計(jì)，約4.0至8.0克的三價(jià)的鉀-鉻硫酸鹽(KCr(SO4)2)，約6至10克的六氟鋯酸鉀，約0.01至12克的六氟硅酸鉀和約0.5至1.5克的甲基纖維素增稠劑。
實(shí)施例4一種制備酸性水溶液的優(yōu)選方法，其包含在蒸餾水或去離子水中，混合約0.01至22克每升溶液且優(yōu)選約6.0克每升的堿性鉻III的硫酸鹽與約0.01至12克每升且優(yōu)選約8.0克每升的六氟鋯酸鉀。在靜置24小時(shí)之后，優(yōu)選在溶液的pH上升為3.7至4.0之后，該溶液隨時(shí)可以使用。對(duì)于最佳性能，加入約0.1重量百分比或約1.0克每升的Methocel F4M。四氟硼酸鉀和/或六氟硅酸鉀的加入量為每升0.01克直至它們的溶度極限。優(yōu)選基于氟鋯酸鹽的重量，加入約50重量％的氟硅酸鹽?；诜喫猁}的重量，向溶液中加入約1.0至10重量百分比的氟硼酸鹽。更優(yōu)選基于氟鋯酸鹽的重量，向溶液中加入約3.0重量百分比的四氟硼酸鉀。
上面所述的實(shí)施例可以通過(guò)控制pH來(lái)使其穩(wěn)定。例如，向新制備的8克每升的六氟鋯酸鉀和6克每升的鉻III硫酸鹽的溶液加入稀硫酸，以降低pH至約3.0。約1周后，pH上升至約3.6，此時(shí)沒(méi)有進(jìn)一步化學(xué)控制的條件下它穩(wěn)定。
實(shí)施例5如下進(jìn)行向涂布金屬的基底的后處理在蒸餾水或去離子水中，混合0.01至22克每升(或高至其溶度界限)、優(yōu)選6.0克每升的鉻III的堿性硫酸鹽與約0.01至12克每升(或高至其溶度界限)、優(yōu)選8.0克每升的六氟鋯酸鉀。在靜置24小時(shí)之后，最優(yōu)選在溶液的pH已上升為3.7至4.0之后，該組合物隨時(shí)可以使用。
實(shí)施例6向?qū)嵤├?中，加入0.01至30重量％的增稠劑和/或表面活性劑的溶液，以幫助噴淋或擦洗溶液。對(duì)于最佳性能，優(yōu)選加入0.1重量百分比或約1.0克每升的Methocel F4M。
實(shí)施例7向?qū)嵤├?中，加入四氟硼酸鉀和/或六氟硅酸鉀，其量為0.01克每升至它們的溶度界限。優(yōu)選基于氟鋯酸鹽的重量，向?qū)嵤├?中加入約50重量％的氟硅酸鹽。備選方案是，基于氟鋯酸鹽的重量，加入約0.01至100重量％的氟硼酸鹽。優(yōu)選基于氟鋯酸鹽的重量，向溶液中加入1至10重量％的氟硼酸鹽。更優(yōu)選基于氟鋯酸鹽的重量，向溶液中加入約3.0重量％的四氟硼酸鉀。優(yōu)選的溶液包含8克每升的六氟鋯酸鉀，6克每升的鉻III堿性硫酸鹽，和0.24克每升的四氟硼酸鉀。該四氟硼酸鹽與六氟鋯酸鹽的優(yōu)選比率適用于六氟鋯酸鹽的所有濃度。
實(shí)施例8如下進(jìn)行鎘涂布金屬的后處理。在使用標(biāo)準(zhǔn)的電鍍方法用0.5密耳(0.0005英寸)的鎘金屬電鍍4″乘6″乘0.040″的AISI 4130鋼板后，立即在去離子水中將面板完全漂洗兩次。漂洗之后，在環(huán)境條件下立即將面板浸漬于實(shí)施例7的溶液中5分鐘。5分鐘浸漬之后，立即進(jìn)行兩次去離子水漂洗。在從鎘涂層至鋼基底劃線，并且經(jīng)ASTM B 117中性鹽霧進(jìn)行1000小時(shí)之前，在環(huán)境條件下空氣干燥面板。為了耐久試驗(yàn)，將該試樣保持于15度的架子中。這些面板與“對(duì)比樣”并排地試驗(yàn)，所述的對(duì)比樣是由在4130鋼上的類似電鍍的鎘涂層組成的，其是通過(guò)浸漬在5％的重鉻酸鉀溶液2分鐘來(lái)進(jìn)行后處理的。
圖1和2(照片1和2)所示為在如所制的鍍鎘鋼上進(jìn)行的后處理和鉻酸鹽對(duì)比樣。圖3(照片3)所示為無(wú)后處理的鍍鎘涂層照片。圖4和5(照片4和5)所示為暴露至中性鹽霧1000小時(shí)后的相同面板。圖6(照片6)所示為僅72小時(shí)后的無(wú)后處理的鎘涂層。如這些照片所示，后處理對(duì)于鎘涂層提供顯著的腐蝕保護(hù)，并且或多或少地等同于鉻酸鹽后處理的對(duì)比樣。
實(shí)施例9如下將后處理涂層涂布至兩種類型的鋅-鎳合金鍍層。鋅-鎳合金是鎘的潛在替代品，并且具有類似的腐蝕和其它要求。第一種鋅-鎳，所謂的“堿性”鋅-鎳，是由Dipsol-Gumm出售的組合物由標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)方法電鍍的。第二種鋅-鎳，所謂的“酸性”鋅-鎳，是由Boeing公司使用專有組合物電鍍的。每種涂層在作為鎘的代替品的資格試驗(yàn)中由于鋅含量，亮度、密度和性能不同而不同。結(jié)果，將每種涂層當(dāng)作單獨(dú)的競(jìng)爭(zhēng)者對(duì)待，盡管它們是相關(guān)的合金。
在環(huán)境條件下，將堿性和酸性鋅-鎳的各一塊面板浸漬于實(shí)施例7的溶液中5分鐘。5分鐘浸漬之后，進(jìn)行兩次去離子水漂洗。在從鋅-鎳涂層至鋼基底劃線，并且經(jīng)ASTM B 117中性鹽霧進(jìn)行1000小時(shí)之前，在環(huán)境條件下空氣干燥面板。為了耐久試驗(yàn)，將試樣保持于15度的架子中。這些面板與“對(duì)比樣”并排地試驗(yàn)，所述的對(duì)比樣是由在4130鋼上的類似電鍍的鋅-鎳涂層組成的，其是通過(guò)浸漬5％的重鉻酸鉀溶液2分鐘來(lái)進(jìn)行后處理的。
圖7、8、9和10(照片7、8、9和10)所示為在所制的堿性和酸性鋅-鎳上進(jìn)行的后處理和鉻酸鹽對(duì)比樣。圖11-14(照片11至14)所示為暴露至中性鹽霧1000小時(shí)后的相同面板。如這些照片所示，后處理對(duì)于鋅-鎳涂層提供顯著的腐蝕保護(hù)，并且或多或少地等同于鉻酸鹽后處理的對(duì)比樣。無(wú)后處理的鋅-鎳涂層在約72小時(shí)之后將顯示紅色的腐蝕產(chǎn)物，這類似于鎘。后處理(TCP)，以及鉻酸鹽對(duì)比樣，與無(wú)后處理的相比，提供耐腐蝕性的實(shí)質(zhì)性提高。
實(shí)施例10將后處理涂層涂布至“堿性”鋅-鎳，其是由Dipsol-Gumm出售的組合物由標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)方法電鍍的。在環(huán)境條件下，將一塊具有0.005”(0.5密耳)厚的堿性鋅-鎳電鍍涂層的面板浸漬于實(shí)施例7的溶液中5分鐘。第二塊面板進(jìn)行電鍍但沒(méi)有后處理。5分鐘浸漬之后，進(jìn)行兩次去離子水漂洗。在環(huán)境條件下空氣干燥面板，并且經(jīng)ASTM B 117中性鹽霧進(jìn)行24小時(shí)。為了耐久試驗(yàn)，將試樣保持于15度的架子中。圖15-18(照片15、16、17和18)所示為在暴露至鹽霧前后的后處理和對(duì)比樣。可見(jiàn)，后處理(TCP)對(duì)于鋅-鎳涂層提供顯著的腐蝕保護(hù)。
為了本發(fā)明的目的，可以向鉻酸鹽溶液中加入水溶性表面活性劑，其量約為0至10克每升，優(yōu)選0.0至約2.0克每升，并且更優(yōu)選約為0.5至1.5克每升三價(jià)鉻溶液。向水性(TCP)溶液中加入表面活性劑，以通過(guò)降低表面張力來(lái)提供更好的濕潤(rùn)性能，由此保證在有涂層的基底上的完全覆蓋和更均勻的薄膜。表面活性劑包括至少一種水溶性化合物，其選自由非離子，陰離子和陽(yáng)離子表面活性劑組成的組。一些優(yōu)選的水溶性表面活性劑包括單羧基咪唑啉(imidoazoline)，烷基硫酸鈉鹽(DUPONOL)，十三烷基氧基聚(亞烷基氧基乙醇)，乙氧基化或丙氧基化的烷基酚(IGEPAL)，烷基磺酰胺，烷芳基磺酸鹽(酯)，棕櫚烷醇酰胺(CENTROL)，辛基苯基聚乙氧基乙醇(TRITON)，失水山梨糖醇單棕櫚酸酯(SPAN)，十二烷基苯基聚乙二醇醚(例如TERGITROL)，烷基吡咯烷酮，聚烷氧基化的脂肪酸酯，烷基苯磺酸鹽(酯)及其混合物。在Kirk-Othmer’s Encyclopedia ofChemical Technology，第三版中，由John Wiley&Sons出版的“Surfactants and Detersive Systems”公開(kāi)了其它已知的水溶性表面活性劑。
當(dāng)大的表面不允許浸漬時(shí)或在將噴淋垂直表面的情況下，加入增稠劑也為了在表面上保持水性(TCP)溶液足夠長(zhǎng)的接觸時(shí)間。所采用的增稠劑是已知的無(wú)機(jī)或有機(jī)的水溶性增稠劑，其可以以有效量加入到三價(jià)鉻溶液中，其有效量約為0至10克每升，優(yōu)選為0.0至約2.0克每升，并且更優(yōu)選約為0.5至1.5克每升酸性溶液。優(yōu)選的增稠劑的具體實(shí)例包括纖維素化合物，例如羥丙基纖維素(例如Klucel)，乙基纖維素，羥乙基纖維素，羥甲基纖維素和甲基纖維素。某些水溶性無(wú)機(jī)增稠劑包括膠態(tài)二氧化硅，粘土如膨潤(rùn)土，淀粉，阿拉伯樹(shù)膠，黃蓍膠，瓊脂及其各種組合。
雖然本發(fā)明已經(jīng)由許多具體的實(shí)施例進(jìn)行了描述，但顯然的是，有其他沒(méi)有離開(kāi)如后附權(quán)利要求具體闡明的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)所做出的變化和修改。
權(quán)利要求
1.一種用于后處理涂布金屬的基底以提高耐腐蝕性，磨損和粘合性能的方法，該方法包含用一種pH約2.5至4.5的酸性水溶液處理所述的涂布金屬的基底，所述的酸性水溶液包含，按每升所述的溶液計(jì)，約0.01至22克的水溶性三價(jià)鉻鹽，約0.01至12克的堿金屬六氟鋯酸鹽，約0.01至12克的至少一種氟化合物，所述氟化合物選自由堿金屬四氟硼酸鹽、堿金屬六氟硅酸鹽及其混合物組成的組，0至10克的至少一種水溶性增稠劑，和0至10克的至少一種水溶性表面活性劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述水溶液的pH約為3.7至4.0，并且所述溶液的溫度約為室溫。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述三價(jià)鉻鹽約為4至8克，所述六氟鋯酸鹽約為6至10克，并且所述四氟硼酸鹽約為0.12至1.2克。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中所述增稠劑約為0.5至1.5克的纖維素化合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中所述表面活性劑約為0.5至1.5克的非離子表面活性劑。
6.一種用于后處理涂布金屬的基底以提高耐腐蝕性，磨損和粘合性能的方法，該方法包含用一種pH約3.7至4.0的水溶液處理所述的涂布金屬的基底，所述的水溶液包含，按每升溶液計(jì)，約4.0至8.0克的水溶性三價(jià)鉻鹽，約6.0至10克的堿金屬六氟鋯酸鹽，和約0.12至1.2克的至少一種選自由四氟硼酸鹽，六氟硅酸鹽及其混合物組成的組的氟化合物。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中所述四氟硼酸鹽以約為0.24至0.36克的量存在于所述溶液中，并且所述后處理過(guò)的涂布金屬的基底接著在高達(dá)約200°F的溫度下用熱水進(jìn)行處理。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中向所述酸性溶液中加入約0.5至1.5克的纖維素增稠劑。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中所述鉻鹽是三價(jià)鉻的硫酸鹽。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中所述堿金屬鋯酸鹽是六氟鋯酸鉀。
11.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中所述涂布金屬的基底是鍍鎘鋼。
12.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中所述涂布金屬的基底是涂布鋅鎳合金的基底。
13.一種用于后處理涂布金屬的基底以提高耐腐蝕性，磨損和粘合性能的組合物，其包含一種pH約為2.5至4.5的酸性水溶液，并且每升所述的溶液包含約0.01至22克的水溶性三價(jià)鉻鹽，約0.01至12克的堿金屬六氟鋯酸鹽，約0.01至12克的至少一種選自由堿金屬四氟硼酸鹽、堿金屬六氟硅酸鹽及其混合物組成的組的氟化合物，0至10克的至少一種水溶性增稠劑，和0至10克的至少一種水溶性表面活性劑。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的組合物，其中所述水溶液的pH約為3.7至4.0。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的組合物，其中所述三價(jià)鉻鹽約為4.0至8.0克，所述六氟鋯酸鹽約為6.0至10克，并且所述四氟硼酸鹽約為0.12至1.2克。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的組合物，其中所述增稠劑約為0.5至1.5克。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的組合物，其中所述表面活性劑約為0.5至1.5克。
18.一種用于后處理涂布金屬的基底以提高耐腐蝕性，磨損和粘合性能的組合物，其基本上由pH約為3.7至4.0的酸性水溶液組成，并且每升所述的溶液包含約4.0至8克的水溶性三價(jià)鉻鹽，約6.0至10克的堿金屬六氟鋯酸鹽，約0.01至12克的至少一種選自由四氟硼酸鹽、六氟硅酸鹽及其混合物組成的組的氟化合物，0至2.0克的至少一種水溶性增稠劑，和0至2.0克的至少一種水溶性表面活性劑。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的組合物，其中所述的四氟硼酸鹽以約為0.24至0.36克的量存在于所述溶液中。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的組合物，其中向所述溶液中加入約0.5至1.5克的纖維素增稠劑。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的組合物，其中所述的鉻鹽是三價(jià)鉻的硫酸鹽。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的組合物，其中所述的堿金屬鋯酸鹽是六氟鋯酸鉀。
全文摘要
一種用于后處理金屬涂布的基底如鍍鎘鋼或涂布鋅鎳的基底的水性組合物和使用所述的組合物提高金屬涂層耐腐蝕性、磨損和粘合性能的方法。該組合物包含pH約為2.5至4.5的酸性水溶液，該溶液含有有效量的三價(jià)鉻鹽，堿金屬六氟鋯酸鹽，至少一種堿金屬氟化合物，以及有效量的水溶性增稠劑和/或表面活性劑。
文檔編號(hào)C23C22/30GK1612948SQ02826682
公開(kāi)日2005年5月4日 申請(qǐng)日期2002年11月5日 優(yōu)先權(quán)日2001年11月6日
發(fā)明者克雷格·A·馬茨多爾夫, 邁克爾·J·甘, 詹姆斯·L·格林三世 申請(qǐng)人:美國(guó)海軍部