一種鋼鐵表面微納米材料改性無鉻鋅鋁鍍液及其制備方法技術

本發明專利技術公開了一種鋼鐵表面微納米材料改性無鉻鋅鋁鍍液及其制備方法，由以下組分按重量份數配比制成：硝酸鑭12～30份、鉬酸鈉9～22份、硅酸鉀8～21份、乙二醇13～26份、羥乙基纖維素16～32份、碳酸鈉14～28份、OP乳化劑18～35份、三聚磷酸鈉12～25份、十二烷基磺酸鈉11～27份、氫氧化鈉12～34份、納米二氧化鈦18～36份、納米碳化硅15～32份、去離子水30～65份。(1)本發明專利技術所述鋼鐵表面微納米材料改性無鉻鋅鋁鍍液形成的涂層具有阻隔作用、緩釋作用、陰極保護作用和自我修復作用；(2)本發明專利技術所述鋼鐵表面微納米材料改性無鉻鋅鋁鍍液形成的涂層附著力強。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及鋼鐵表面處理領域，尤其涉及一種鋼鐵表面微納米材料改性無鉻鋅鋁鍍液及其制備方法。
技術介紹
金屬是一種富有光澤及延展性且容易導電、導熱的物質。絕大多數金屬在自然界中以化合態存在，少數金屬以游離態存在。金屬礦物有氧化物，其他存在形式有氯化物、硫酸鹽、碳酸鹽及硅酸鹽。為更合理使用金屬材料的金屬材料性能，使其作用充分地發揮，這就必須要足夠了解金屬品在制備成零件的情況下的使用性能，同時還要了解其在加工過程中的加工性能。我國的有色金屬業的基礎在2012年有了鞏固，據中國的有色金屬工業協會統計，我國全年有十種有色金屬的產量達到了3696.12萬噸，增長達7.5％，規模以上的企業在1～11月的利潤為1288.8億元，而且全年的進出口貿易總額為1664.31億美元。腐蝕時，一些破壞金屬表面形貌及組織的化學類的反應產生，這些反應使得金屬形成為腐蝕產物。可是這些腐蝕產物的力學性能很差，它們會降低金屬的強度等力學性能，通過受力破壞構件形狀，使零件的磨損增加，最終減少工件的使用壽命甚至造成嚴重的事故。1975年由腐蝕造成的美國經濟損失大約為七百億美元，其占當年國民經濟生產總值的4.2％。據悉，每年的鋼產量里有10～20％的鋼鐵損失是因金屬發生了腐蝕而造成的，不僅如此，金屬的腐蝕而引起的停產等造成的經濟損失則很難計算。金屬腐蝕的現象比較普遍，鋼鐵材料及成品在潮濕的環境中就較易腐蝕生銹；鋁及鋁制品在使用后就會在表面產生白色的腐蝕粉末；銅制品在空氣中長時間不使用表面漸漸生出銅綠。這些都是自然界常見的腐蝕現象。金屬材料在現實世界中的應用事關國家及個人的命運，所以金屬材料需要對腐蝕介質進行抵抗的能力。金屬材料在應用時是難免要發生腐蝕的。金屬材料由于被腐蝕介質腐蝕而成為金屬腐蝕。金屬腐蝕的本質過程是金屬在腐蝕過程中產生了化學變化而形成了一些腐蝕產物，實質上是金屬單質被氧化的過程。典型的腐蝕形態為鐵銹等。腐蝕過程一般有兩種途徑：化學腐蝕和電化學腐蝕。化學腐蝕：金屬與腐蝕介質直接接觸而進行化學反應的腐蝕。電化學腐蝕：金或不純的金屬材料與電解質溶液接觸時通過電極反應產生的腐蝕。這兩種腐蝕中，電化學腐蝕的危害最大，并且在社會生活中也會常常見到。
技術實現思路
本專利技術解決的技術問題：為了克服現有技術的缺陷，獲得一種增強金屬抗腐蝕能力的鍍液，本專利技術提供了一種鋼鐵表面微納米材料改性無鉻鋅鋁鍍液及其制備方法。技術方案：一種鋼鐵表面微納米材料改性無鉻鋅鋁鍍液，由以下組分按重量份數配比制成：硝酸鑭12～30份、鉬酸鈉9～22份、硅酸鉀8～21份、乙二醇13～26份、羥乙基纖維素16～32份、碳酸鈉14～28份、OP乳化劑18～35份、三聚磷酸鈉12～25份、十二烷基磺酸鈉11～27份、氫氧化鈉12～34份、納米二氧化鈦18～36份、納米碳化硅15～32份、去離子水30～65份。優選的，所述鋼鐵表面微納米材料改性無鉻鋅鋁鍍液由以下組分按重量份數配比制成：硝酸鑭24份、鉬酸鈉19份、硅酸鉀17份、乙二醇22份、羥乙基纖維素27份、碳酸鈉22份、OP乳化劑28份、三聚磷酸鈉21份、十二烷基磺酸鈉22份、氫氧化鈉31份、納米二氧化鈦34份、納米碳化硅26份、去離子水58份。一種鋼鐵表面微納米材料改性無鉻鋅鋁鍍液的制備方法，包含以下步驟：(1)將氫氧化鈉、納米二氧化鈦、納米碳化硅和去離子水，置于超聲攪拌器中，溫度為38～46℃，功率為18.4～20.8kHZ，攪拌8～22分鐘；(2)向步驟(1)所述的超聲攪拌器中加入OP乳化劑、三聚磷酸鈉和十二烷基磺酸鈉，超聲攪拌器中溫度升至48～59℃，超聲功率為19.3～20.6kHZ，攪拌時間為22～35分鐘，制得納米鍍液；(3)將硝酸鑭、鉬酸鈉、硅酸鉀、乙二醇、羥乙基纖維素、碳酸鈉和水同時加入高壓反應釜中，在壓力為3.6～5.9MPa，溫度為235～460℃條件下反應25～50分鐘，制得基礎鍍液；(4)將步驟(3)制得的基礎鍍液加入步驟(2)獲得的納米鍍液中，置于超聲攪拌器中，在溫度為39～45℃，功率為18.9～21.6kHZ條件下反應35～58分鐘，即可制得鋼鐵表面微納米材料改性無鉻鋅鋁鍍液。優選的，步驟(1)中將氫氧化鈉、納米二氧化鈦、納米碳化硅和去離子水，置于超聲攪拌器中，溫度為43℃，功率為20.3kHZ，攪拌17分鐘。優選的，步驟(2)中向步驟(1)所述的超聲攪拌器中加入OP乳化劑、三聚磷酸鈉和十二烷基磺酸鈉，超聲攪拌器中溫度升至53℃，超聲功率為20.1kHZ，攪拌時間為29分鐘，制得納米鍍液。優選的，步驟(3)中將硝酸鑭、鉬酸鈉、硅酸鉀、乙二醇、羥乙基纖維素、碳酸鈉和水同時加入高壓反應釜中，在壓力為5.2MPa，溫度為425℃條件下反應42分鐘，制得基礎鍍液。優選的，步驟(4)中將步驟(3)制得的基礎鍍液加入步驟(2)獲得的納米鍍液中，置于超聲攪拌器中，在溫度為41℃，功率為20.8kHZ條件下反應52分鐘，即可制得鋼鐵表面微納米材料改性無鉻鋅鋁鍍液。有益效果：(1)本專利技術所述鋼鐵表面微納米材料改性無鉻鋅鋁鍍液形成的涂層具有阻隔作用、緩釋作用、陰極保護作用和自我修復作用；(2)本專利技術所述鋼鐵表面微納米材料改性無鉻鋅鋁鍍液形成的涂層附著力強。具體實施方式實施例1一種鋼鐵表面微納米材料改性無鉻鋅鋁鍍液，由以下組分按重量份數配比制成：硝酸鑭12份、鉬酸鈉9份、硅酸鉀8份、乙二醇13份、羥乙基纖維素16份、碳酸鈉14份、OP乳化劑18份、三聚磷酸鈉12份、十二烷基磺酸鈉11份、氫氧化鈉12份、納米二氧化鈦18份、納米碳化硅15份、去離子水30份。一種鋼鐵表面微納米材料改性無鉻鋅鋁鍍液的制備方法，包含以下步驟：(1)將氫氧化鈉、納米二氧化鈦、納米碳化硅和去離子水，置于超聲攪拌器中，溫度為38℃，功率為18.4kHZ，攪拌8分鐘；(2)向步驟(1)所述的超聲攪拌器中加入OP乳化劑、三聚磷酸鈉和十二烷基磺酸鈉，超聲攪拌器中溫度升至48℃，超聲功率為19.3kHZ，攪拌時間為22分鐘，制得納米鍍液；(3)將硝酸鑭、鉬酸鈉、硅酸鉀、乙二醇、羥乙基纖維素、碳酸鈉和水同時加入高壓反應釜中，在壓力為3.6MPa，溫度為235℃條件下反應25分鐘，制得基礎鍍液；(4)將步驟(3)制得的基礎鍍液加入步驟(2)獲得的納米鍍液中，置于超聲攪拌器中，在溫度為39℃，功率為18.9kHZ條件下反應35分鐘，即可制得鋼鐵表面微納米材料改性無鉻鋅鋁鍍液。實施例2一種鋼鐵表面微納米材料改性無鉻鋅鋁鍍液，由以下組分按重量份數配比制成：硝酸鑭24份、鉬酸鈉19份、硅酸鉀17份、乙二醇22份、羥乙基纖維素27份、碳酸鈉22份、OP乳化劑28份、三聚磷酸鈉21份、十二烷基磺酸鈉22份、氫氧化鈉31份、納米二氧化鈦34份、納米碳化硅26份、去離子水58份。一種鋼鐵表面微納米材料改性無鉻鋅鋁鍍液的制備方法，包含以下步驟：(1)將氫氧化鈉、納米二氧化鈦、納米碳化硅和去離子水，置于超聲攪拌器中，溫度為43℃，功率為20.3kHZ，攪拌17分鐘；(2)向步驟(1)所述的超聲攪拌器中加入OP乳化劑、三聚磷酸鈉和十二烷基磺酸鈉，超聲攪拌器中溫度升至53℃，超聲功率為20.1kHZ，攪拌時間為29分鐘，制得納米鍍液；(3)將硝酸鑭、鉬酸鈉、硅酸鉀、乙二醇本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種鋼鐵表面微納米材料改性無鉻鋅鋁鍍液，其特征在于，由以下組分按重量份數配比制成：硝酸鑭12～30份、鉬酸鈉9～22份、硅酸鉀8～21份、乙二醇13～26份、羥乙基纖維素16～32份、碳酸鈉14～28份、OP乳化劑18～35份、三聚磷酸鈉12～25份、十二烷基磺酸鈉11～27份、氫氧化鈉12～34份、納米二氧化鈦18～36份、納米碳化硅15～32份、去離子水30～65份。

【技術特征摘要】
1.一種鋼鐵表面微納米材料改性無鉻鋅鋁鍍液，其特征在于，由以下組分按重量份數配比制成：硝酸鑭12～30份、鉬酸鈉9～22份、硅酸鉀8～21份、乙二醇13～26份、羥乙基纖維素16～32份、碳酸鈉14～28份、OP乳化劑18～35份、三聚磷酸鈉12～25份、十二烷基磺酸鈉11～27份、氫氧化鈉12～34份、納米二氧化鈦18～36份、納米碳化硅15～32份、去離子水30～65份。2.根據權利要求1所述的一種鋼鐵表面微納米材料改性無鉻鋅鋁鍍液，其特征在于，由以下組分按重量份數配比制成：硝酸鑭24份、鉬酸鈉19份、硅酸鉀17份、乙二醇22份、羥乙基纖維素27份、碳酸鈉22份、OP乳化劑28份、三聚磷酸鈉21份、十二烷基磺酸鈉22份、氫氧化鈉31份、納米二氧化鈦34份、納米碳化硅26份、去離子水58份。3.權利要求1所述的一種鋼鐵表面微納米材料改性無鉻鋅鋁鍍液的制備方法，其特征在于，包含以下步驟：(1)將氫氧化鈉、納米二氧化鈦、納米碳化硅和去離子水，置于超聲攪拌器中，溫度為38～46℃，功率為18.4～20.8kHZ，攪拌8～22分鐘；(2)向步驟(1)所述的超聲攪拌器中加入OP乳化劑、三聚磷酸鈉和十二烷基磺酸鈉，超聲攪拌器中溫度升至48～59℃，超聲功率為19.3～20.6kHZ，攪拌時間為22～35分鐘，制得納米鍍液；(3)將硝酸鑭、鉬酸鈉、硅酸鉀、乙二醇、羥乙基纖維素、碳酸鈉和水同時加入高壓反應釜中，在壓力為3.6～5.9MPa，溫度為2...

【專利技術屬性】
技術研發人員：尤為，
申請(專利權)人：無錫伊佩克科技有限公司，
類型：發明
國別省市：江蘇;32