一種鋼鐵表面氟鐵酸鹽轉(zhuǎn)化鍍液及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種鋼鐵表面氟鐵酸鹽轉(zhuǎn)化鍍液及其制備方法，由以下組分按重量份數(shù)配比制成：硫酸12～26份、硝酸13～22份、檸檬酸7～19份、硅酸鈉7～21份、硝酸鋅8～17份、硝酸銅9～22份、雙氧水11～32份、氟化鈉9～23份、過硫酸銨9～21份、鉬酸鉀9～26份、納米溴酸鉀12～31份、納米氯酸鉀9～17份、乙醇12～36份、水23～48份。(1)本發(fā)明所述鋼鐵表面氟鐵酸鹽轉(zhuǎn)化鍍液能夠形成完整的轉(zhuǎn)化膜，膜色更深，膜面光滑均勻，且顏色不發(fā)黃；(2)本發(fā)明所述鍍液形成的轉(zhuǎn)化膜經(jīng)中性鹽霧試驗發(fā)現(xiàn)耐腐蝕時間變長；(3)本發(fā)明所述鍍液不會對環(huán)境造成危害。
【專利說明】
-種鋼鐵表面氣鐵酸鹽轉(zhuǎn)化媳液及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及鋼鐵表面處理領(lǐng)域，尤其設(shè)及一種鋼鐵表面氣鐵酸鹽轉(zhuǎn)化鍛液及其制 備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 眾所周知，鋼鐵工業(yè)遍及國民經(jīng)濟的各個領(lǐng)域，如鐵路、機械、電力、航空、化工、兵 器、輕工業(yè)、建筑業(yè)等。鋼鐵腐蝕造成了嚴(yán)重的經(jīng)濟損失、資源浪費。然而工業(yè)的高速發(fā)展及 使用環(huán)境的惡化，加劇了鋼鐵的腐蝕。如今，不論是發(fā)達國家或是發(fā)展中國家，材料腐蝕給 各國國民經(jīng)濟帶來的損失都約占該國國民經(jīng)濟總產(chǎn)值的1.5%~4.2%。據(jù)統(tǒng)計，全世界每 年因腐蝕報廢的鋼鐵相當(dāng)于鋼鐵產(chǎn)量的30%，其中2/3有可能回爐再生，但仍有10%的鋼鐵 由于腐蝕而不能利用。
[0003] 據(jù)1981年國家科委腐蝕科學(xué)學(xué)科組第=分組對我國10家化工企業(yè)的腐蝕損失調(diào) 查表明，1980年運些企業(yè)由于腐蝕造成的經(jīng)濟損失約為其當(dāng)年生產(chǎn)產(chǎn)值的3.9%。1995年我 國的腐蝕損失為1500億元人民幣，運個數(shù)值與許多國家進行的全面腐蝕損失調(diào)查的結(jié)果大 體相當(dāng)。
[0004] -般認(rèn)為，只要充分利用現(xiàn)有的腐蝕控制技術(shù)，就可使腐蝕損失降低25%~30%。 一百多年來，人們主要采用兩種經(jīng)濟有效的表面處理技術(shù)來防止鋼鐵腐蝕，一種是鋼鐵鍛 鋒表面銘酸鹽化學(xué)轉(zhuǎn)化處理，另一種是鋼鐵表面憐化處理。然而，化學(xué)轉(zhuǎn)化處理中致癌性銘 酸鹽的使用，對環(huán)境、人類健康和社會的可持續(xù)發(fā)展造成了十分嚴(yán)重的影響。歐盟2003年2 月頒布了《關(guān)于在電子電器設(shè)備中限制使用某些有害物質(zhì)》的指令，指令規(guī)定從2006年7月1 日起，進入歐盟市場的新電子電器產(chǎn)品應(yīng)不含包括六價銘等六種有害物質(zhì)。我國已于2007 年3月1日起執(zhí)行歐盟RoHS指令。而憐化處理中會排放大量的憐酸鹽、重金屬離子和亞硝酸 鹽，其中大量的憐酸鹽會引起水體的富營養(yǎng)化問題，重金屬污染水體、通過生物鏈富集，影 響人體健康。因此，針對上述問題在鋼鐵表面開發(fā)無憐、無銘化學(xué)轉(zhuǎn)化防腐處理新技術(shù)成為 目前工業(yè)和科技界的研究熱點。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明解決的技術(shù)問題:為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，獲得一種無憐、無銘的鋼鐵表 面處理劑，本發(fā)明提供了 一種鋼鐵表面氣鐵酸鹽轉(zhuǎn)化鍛液及其制備方法。
[0006] 技術(shù)方案:一種鋼鐵表面氣鐵酸鹽轉(zhuǎn)化鍛液，由W下組分按重量份數(shù)配比制成:硫 酸12~26份、硝酸13~22份、巧樣酸7~19份、娃酸鋼7~21份、硝酸鋒8~17份、硝酸銅9~22 份、雙氧水11~32份、氣化鋼9~23份、過硫酸錠9~21份、鋼酸鐘9~26份、納米漠酸鐘12~ 31份、納米氯酸鐘9~17份、乙醇12~36份、水23~48份。
[0007] 優(yōu)選的，所述鋼鐵表面氣鐵酸鹽轉(zhuǎn)化鍛液由W下組分按重量份數(shù)配比制成:硫酸 22份、硝酸17份、巧樣酸16份、娃酸鋼18份、硝酸鋒14份、硝酸銅17份、雙氧水26份、氣化鋼17 份、過硫酸錠18份、鋼酸鐘21份、納米漠酸鐘24份、納米氯酸鐘12份、乙醇28份、水43份。
[000引一種鋼鐵表面氣鐵酸鹽轉(zhuǎn)化鍛液的制備方法，包含W下步驟：
[0009] (1)將納米漠酸鐘和納米氯酸鐘加入水中，置于超聲攬拌器中，溫度為36~45°C， 功率為17.3~20.4kHZ，攬拌7~18分鐘；
[0010] (2)向步驟（1)所述的超聲攬拌器中加入過硫酸錠、鋼酸鐘和乙醇，超聲攬拌器中 溫度升至47~56 °C，超聲功率為19.2~20.5kHZ，攬拌時間為20~35分鐘，制得納米鍛液；
[0011] (3)將硫酸、硝酸、巧樣酸、娃酸鋼、硝酸鋒、硝酸銅、雙氧水和氣化鋼同時加入高壓 反應(yīng)蓋中，在壓力為3.2~5.9MPa，溫度為235~460°C條件下反應(yīng)25~50分鐘，制得基礎(chǔ)鍛 液；
[0012] (4)將步驟(3)制得的基礎(chǔ)鍛液加入步驟(2)獲得的納米鍛液中，置于超聲攬拌器 中，在溫度為36~42°C，功率為18.3~20.化監(jiān)條件下反應(yīng)35~55分鐘，即可制得鋼鐵表面 氣鐵酸鹽轉(zhuǎn)化鍛液。
[0013] 優(yōu)選的，步驟（1)中將納米漠酸鐘和納米氯酸鐘加入水中，置于超聲攬拌器中，溫 度為41°C，功率為19.2kHZ，攬拌15分鐘。
[0014] 優(yōu)選的，步驟(2)中向步驟(1)所述的超聲攬拌器中加入過硫酸錠、鋼酸鐘和乙醇， 超聲攬拌器中溫度升至52°C，超聲功率為20.2kHZ，攬拌時間為31分鐘，制得納米鍛液。
[0015] 優(yōu)選的，步驟(3)中將硫酸、硝酸、巧樣酸、娃酸鋼、硝酸鋒、硝酸銅、雙氧水和氣化 鋼同時加入高壓反應(yīng)蓋中，在壓力為5.2MPa，溫度為413 °C條件下反應(yīng)42分鐘，制得基礎(chǔ)鍛 液。
[0016] 優(yōu)選的，步驟(4)中將步驟(3)制得的基礎(chǔ)鍛液加入步驟(2)獲得的納米鍛液中，置 于超聲攬拌器中，在溫度為38°C，功率為19.3k監(jiān)條件下反應(yīng)48分鐘，即可制得鋼鐵表面氣 鐵酸鹽轉(zhuǎn)化鍛液。
[0017] 有益效果：（1)本發(fā)明所述鋼鐵表面氣鐵酸鹽轉(zhuǎn)化鍛液能夠形成完整的轉(zhuǎn)化膜，膜 色更深，膜面光滑均勻，且顏色不發(fā)黃；（2)本發(fā)明所述鍛液形成的轉(zhuǎn)化膜經(jīng)中性鹽霧試驗 發(fā)現(xiàn)耐腐蝕時間變長;（3)本發(fā)明所述鍛液不會對環(huán)境造成危害。
【具體實施方式】 [001引實施例1
[0019] -種鋼鐵表面氣鐵酸鹽轉(zhuǎn)化鍛液，由W下組分按重量份數(shù)配比制成:硫酸12份、硝 酸13份、巧樣酸7份、娃酸鋼7份、硝酸鋒8份、硝酸銅9份、雙氧水11份、氣化鋼9份、過硫酸錠9 份、鋼酸鐘9份、納米漠酸鐘12份、納米氯酸鐘9份、乙醇12份、水23份。
[0020] -種鋼鐵表面氣鐵酸鹽轉(zhuǎn)化鍛液的制備方法，包含W下步驟：
[0021] (1)將納米漠酸鐘和納米氯酸鐘加入水中，置于超聲攬拌器中，溫度為36°C，功率 為17.3kHZ，攬拌7分鐘；
[0022] (2)向步驟（1)所述的超聲攬拌器中加入過硫酸錠、鋼酸鐘和乙醇，超聲攬拌器中 溫度升至47 °C，超聲功率為19.2kHZ，攬拌時間為20分鐘，制得納米鍛液；
[0023] (3)將硫酸、硝酸、巧樣酸、娃酸鋼、硝酸鋒、硝酸銅、雙氧水和氣化鋼同時加入高壓 反應(yīng)蓋中，在壓力為3.2MPa，溫度為235°C條件下反應(yīng)25分鐘，制得基礎(chǔ)鍛液；
[0024] (4)將步驟(3)制得的基礎(chǔ)鍛液加入步驟(2)獲得的納米鍛液中，置于超聲攬拌器 中，在溫度為36°C，功率為18.3kHZ條件下反應(yīng)35分鐘，即可制得鋼鐵表面氣鐵酸鹽轉(zhuǎn)化鍛 液。
[0025]實施例2
[00%] -種鋼鐵表面氣鐵酸鹽轉(zhuǎn)化鍛液，由W下組分按重量份數(shù)配比制成:硫酸22份、硝 酸17份、巧樣酸16份、娃酸鋼18份、硝酸鋒14份、硝酸銅17份、雙氧水26份、氣化鋼17份、過硫 酸錠18份、鋼酸鐘21份、納米漠酸鐘24份、納米氯酸鐘12份、乙醇28份、水43份。
[0027] -種鋼鐵表面氣鐵酸鹽轉(zhuǎn)化鍛液的制備方法，包含W下步驟：
[00%] (1)將納米漠酸鐘和納米氯酸鐘加入水中，置于超聲攬拌器中，溫度為4rc，功率 為19.2kHZ，攬拌15分鐘；
[0029] (2)向步驟（1)所述的超聲攬拌器中加入過硫酸錠、鋼酸鐘和乙醇，超聲攬拌器中 溫度升至52 °C，超聲功率為20.2kHZ，攬拌時間為31分鐘，制得納米鍛液；
[0030] (3)將硫酸、硝酸、巧樣酸、娃酸鋼、硝酸鋒、硝酸銅、雙氧水和氣化鋼同時加入高壓 反應(yīng)蓋中，在壓力為5.2MPa，溫度為413 °C條件下反應(yīng)42分鐘，制得基礎(chǔ)鍛液；
[0031] (4)將步驟(3)制得的基礎(chǔ)鍛液加入步驟(2)獲得的納米鍛液中，置于超聲攬拌器 中，在溫度為38°C，功率為19.3k監(jiān)條件下反應(yīng)48分鐘，即可制得鋼鐵表面氣鐵酸鹽轉(zhuǎn)化鍛 液。
[0032] 實施例3
[0033] -種鋼鐵表面氣鐵酸鹽轉(zhuǎn)化鍛液，由W下組分按重量份數(shù)配比制成:硫酸26份、硝 酸22份、巧樣酸19份、娃酸鋼21份、硝酸鋒17份、硝酸銅22份、雙氧水32份、氣化鋼23份、過硫 酸錠21份、鋼酸鐘26份、納米漠酸鐘31份、納米氯酸鐘17份、乙醇36份、水48份。
[0034] -種鋼鐵表面氣鐵酸鹽轉(zhuǎn)化鍛液的制備方法，包含W下步驟：
[0035] (1)將納米漠酸鐘和納米氯酸鐘加入水中，置于超聲攬拌器中，溫度為45°C，功率 為20.4kHZ，攬拌18分鐘；
[0036] (2)向步驟（1)所述的超聲攬拌器中加入過硫酸錠、鋼酸鐘和乙醇，超聲攬拌器中 溫度升至56 °C，超聲功率為20.5kHZ，攬拌時間為35分鐘，制得納米鍛液；
[0037] (3)將硫酸、硝酸、巧樣酸、娃酸鋼、硝酸鋒、硝酸銅、雙氧水和氣化鋼同時加入高壓 反應(yīng)蓋中，在壓力為5.9MPa，溫度為460°C條件下反應(yīng)50分鐘，制得基礎(chǔ)鍛液；
[0038] (4)將步驟(3)制得的基礎(chǔ)鍛液加入步驟(2)獲得的納米鍛液中，置于超聲攬拌器 中，在溫度為42°C，功率為20.6kHZ條件下反應(yīng)55分鐘，即可制得鋼鐵表面氣鐵酸鹽轉(zhuǎn)化鍛 液。
[0039] 對實施例1~3制備獲得的鋼鐵表面氣鐵酸鹽轉(zhuǎn)化鍛液進行性能檢測，結(jié)果如下表 所示：
【主權(quán)項】
1. 一種鋼鐵表面氟鐵酸鹽轉(zhuǎn)化鍍液，其特征在于，由以下組分按重量份數(shù)配比制成:硫 酸12~26份、硝酸13~22份、檸檬酸7~19份、硅酸鈉7~21份、硝酸鋅8~17份、硝酸銅9~22 份、雙氧水11~32份、氟化鈉9~23份、過硫酸銨9~21份、鉬酸鉀9~26份、納米溴酸鉀12~ 31份、納米氯酸鉀9~17份、乙醇12~36份、水23~48份。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋼鐵表面氟鐵酸鹽轉(zhuǎn)化鍍液，其特征在于，由以下組分按 重量份數(shù)配比制成:硫酸22份、硝酸17份、檸檬酸16份、硅酸鈉18份、硝酸鋅14份、硝酸銅17 份、雙氧水26份、氟化鈉17份、過硫酸銨18份、鉬酸鉀21份、納米溴酸鉀24份、納米氯酸鉀12 份、乙醇28份、水43份。3. 權(quán)利要求1所述的一種鋼鐵表面氟鐵酸鹽轉(zhuǎn)化鍍液的制備方法，其特征在于，包含以 下步驟： (1) 將納米溴酸鉀和納米氯酸鉀加入水中，置于超聲攪拌器中，溫度為36~45°C，功率 為17.3~20.4kHZ，攪拌7~18分鐘； (2) 向步驟（1)所述的超聲攪拌器中加入過硫酸銨、鉬酸鉀和乙醇，超聲攪拌器中溫度 升至47~56°C，超聲功率為19.2~20.5kHZ，攪拌時間為20~35分鐘，制得納米鍍液； (3) 將硫酸、硝酸、檸檬酸、硅酸鈉、硝酸鋅、硝酸銅、雙氧水和氟化鈉同時加入高壓反應(yīng) 釜中，在壓力為3.2~5.9MPa，溫度為235~460°C條件下反應(yīng)25~50分鐘，制得基礎(chǔ)鍍液； (4) 將步驟(3)制得的基礎(chǔ)鍍液加入步驟(2)獲得的納米鍍液中，置于超聲攪拌器中，在 溫度為36~42°C，功率為18.3~20.6kHZ條件下反應(yīng)35~55分鐘，即可制得鋼鐵表面氟鐵酸 鹽轉(zhuǎn)化鍍液。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種鋼鐵表面氟鐵酸鹽轉(zhuǎn)化鍍液的制備方法，其特征在于，步 驟（1)中將納米溴酸鉀和納米氯酸鉀加入水中，置于超聲攪拌器中，溫度為41°C，功率為 19.2kHZ，攪拌15分鐘。5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種鋼鐵表面氟鐵酸鹽轉(zhuǎn)化鍍液的制備方法，其特征在于，步 驟(2)中向步驟（1)所述的超聲攪拌器中加入過硫酸銨、鉬酸鉀和乙醇，超聲攪拌器中溫度 升至52°C，超聲功率為20.2kHZ，攪拌時間為31分鐘，制得納米鍍液。6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種鋼鐵表面氟鐵酸鹽轉(zhuǎn)化鍍液的制備方法，其特征在于，步 驟(3)中將硫酸、硝酸、檸檬酸、硅酸鈉、硝酸鋅、硝酸銅、雙氧水和氟化鈉同時加入高壓反應(yīng) 釜中，在壓力為5.2MPa，溫度為413 °C條件下反應(yīng)42分鐘，制得基礎(chǔ)鍍液。7. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種鋼鐵表面氟鐵酸鹽轉(zhuǎn)化鍍液的制備方法，其特征在于，步 驟(4)中將步驟(3)制得的基礎(chǔ)鍍液加入步驟(2)獲得的納米鍍液中，置于超聲攪拌器中，在 溫度為38°C，功率為19.3kHZ條件下反應(yīng)48分鐘，即可制得鋼鐵表面氟鐵酸鹽轉(zhuǎn)化鍍液。
【文檔編號】C23C22/44GK105862020SQ201610373886
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年5月31日
【發(fā)明人】灝や負(fù), 尤為
【申請人】無錫伊佩克科技有限公司