一种高效电解磷化液.pdf

一种高效电解磷化液，其原料组成为：磷酸100-150g/l，氧化锌71-75g/l，硝酸60-80g/l，碳酸钙180~220g/l，添加剂8-40g/l,余量为去离子水；所述添加剂为柠檬酸或酒石酸或硝酸钠或硝酸镍或硫酸铜或氟硅酸，或它们任意组合的混合物。该高效电解磷化液的制备方法为：向一个容器中先注入去离子水，再加入磷酸与硝酸，边搅拌边加热，当温度到达80℃时，边搅拌边缓慢加入氧化锌，待氧化锌完全溶解后停止加热；继续搅拌半小时后再加入碳酸钙，然后继续搅拌半小时；在获得的溶液降至室温后，加入添加剂，并继续搅拌至完全溶解，然后再加入去离子水定容，即得到电解磷化液。本发明最大的特点就是磷化液无毒并且可以在常温下进行使用，避免了生产应用中操作工人身体伤害以及资源浪费。

权利要求书
1.  一种高效电解磷化液，其原料组成为： 磷酸100-150g/l，氧化锌71-75g/l，硝酸60-80g/l，碳酸钙180~220g/l，添加剂8-40 g/l,余量为去离子水；所述添加剂为柠檬酸或酒石酸或硝酸钠或硝酸镍或硫酸铜或氟硅酸，或它们任意组合的混合物。

2.  权利要求1所述高效电解磷化液的制备方法，包括以下步骤：1）向一个容器中先注入为所需制备的电解磷化液总体积1/5-1/4的去离子水，再加入磷酸与硝酸，边搅拌边加热，当温度到达80℃时，边搅拌边缓慢加入氧化锌，待氧化锌完全溶解后停止加热；2）继续搅拌半小时后再加入碳酸钙，然后继续搅拌半小时；3）在上述2）步骤完成后获得的溶液降至室温后，加入添加剂，并继续搅拌至完全溶解，然后再加入去离子水定容，即得到电解磷化液。

说明书一种高效电解磷化液
技术领域
本发明涉及金属冷加工前处理剂，具体地说是一种在金属材料表面上形成具有提高耐蚀性和加工性的保护膜的电解磷化液。
背景技术
在金属冷塑性变形处理中，为了避免加工模具与被加工材料之间直接接触而造成模具的损坏，往往对被加工材料进行表面处理。目前传统中高温磷化工艺在钢铁材料的冷塑性加工处理中已是一种比较成熟的技术，而为了满足资源节约与环保的要求，磷化技术正在向低温磷化方面发展，但目前低温磷化处理都需要较长的反应时间，且均需要加入亚硝酸盐或氯酸盐以及有机硝基类羟氨类化合物等促进剂，这些促进剂不仅价格昂贵，而且在磷化处理时的化学反应过程中会分解有毒物质，对操作工人身体伤害很大。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高效电解磷化液，由该高效电解磷化液无毒,并且可以在常温下进行使用，该高效电解磷化液通过电解磷化的方法附着之后再进行干燥便可形成磷化保护膜。
为了实现上述目的，本发明提供的一种高效电解磷化液，其原料组成为： 磷酸100-150g/l，氧化锌71-75g/l，硝酸60-80g/l，碳酸钙180~220g/l，添加剂8-40 g/l,余量为去离子水；所述添加剂为柠檬酸或酒石酸或硝酸钠或硝酸镍或硫酸铜或氟硅酸，或它们任意组合的混合物。
本发明还提供了上述高效电解磷化液的制备方法，包括以下步骤：1）向一个容器中先注入为所需制备的电解磷化液总体积1/5-1/4的去离子水，再加入磷酸与硝酸，边搅拌边加热，当温度到达80℃时，边搅拌边缓慢加入氧化锌，待氧化锌完全溶解后停止加热；2）继续搅拌半小时后再加入碳酸钙，然后继续搅拌半小时；3）在上述2）步骤完成后获得的溶液降至室温后，加入添加剂，并继续搅拌至完全溶解，然后再加入去离子水定容，即得到电解磷化液。
本发明提供的高效电解磷化液含有一种或几种添加剂，它具有以下有益效果：
1）、配方中无对环境污染的重金属离子，是一种环保型金属表面处理剂。
2）、该电解磷化液在对金属进行处理的使用中采用阴极沉积法，由于阳极使用不参与反应的惰性电极，整个过程没有金属基体参加反应，故属于无沉渣型金属表面处理工艺，无需倒槽，减少人力资源浪费现象。
3）、该电解磷化液在对金属进行处理的使用中在常温下就可以进行，且处理时间比普通高、中、低温磷化均短，在一定程度上可以增加生产流水线速度。
4）、该电解磷化液对金属进行电解磷化处理之后，金属表面由于覆膜均匀，使得金属的抗腐蚀性能显著增加。
5）、该电解磷化液对金属进行电解磷化处理之后，获得的膜层致密均匀，膜层颜色为灰色到浅黑色，极化电流密度较小。
本发明配方简单、制备方便，在使用中，能在不增加电解磷化时间的基础上，得到致密性非常好，附着力很强且均匀的磷化膜，是一种很好的金属表面处理剂。本发明最大的特点就是磷化液无毒并且可以在常温下进行，避免了生产应用中操作工人身体伤害以及资源浪费。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步描述：
本部分对本发明实验中所使用到的材料以及制备方法进行一般性的描述。虽然为实现本发明目的所使用的许多材料和操作方法是本领域公知的，但是本发明在此作尽可能详细描述。本领域技术人员清楚，在下文中，如果未特别说明，本发明所用材料、设备和操作方法是本领域公知的。
实施例1
高效电解磷化液，其原料组成为：
磷酸（85%）       120g/l
氧化锌（99%）     73g/l
硝酸（68%）       70g/l
碳酸钙             200g/l
柠檬酸             20g/l
酒石酸             4g/l
硝酸钠             4g/l
硝酸镍             4g/l
氟硅酸             4g/l
硫酸铜             2g/l
草酸               2g/l
去离子水           余量
其中，柠檬酸、酒石酸、硝酸钠、硝酸镍、氟硅酸、硫酸铜、草酸为添加剂。
上述高效电解磷化液通过以下步骤制备：
1）、向一个容器中先注入为所需制备的电解磷化液总体积1/5-1/4的去离子水（例如，所需制备的电解磷化液总体积为1升，先注入的去离子水则为0.2-0.25升，以此类推），再加入磷酸与硝酸，边搅拌边加热，当温度到达80℃时，边搅拌边缓慢加入氧化锌，待氧化锌完全溶解后停止加热；
2）、继续搅拌半小时后再加入碳酸钙，然后继续搅拌半小时；
3）、在上述2）步骤完成后获得的溶液降至室温后，加入添加剂，并继续搅拌至完全溶解，然后再加入去离子水定容，即得到电解磷化液。
实施例2
高效电解磷化液，其原料组成为：
磷酸（85%）       130g/l
氧化锌（99%）     70g/l
硝酸（68%）       75g/l
碳酸钙             190g/l
柠檬酸             18g/l
酒石酸             3g/l
硝酸钠             3g/l
硝酸镍             3g/l
氟硅酸             3g/l
硫酸铜             2g/l
草酸               2g/l
去离子水           余量
其中，柠檬酸、酒石酸、硝酸钠、硝酸镍、氟硅酸、硫酸铜、草酸为添加剂。
上述高效电解磷化液的制备步骤与实施例1相同。
实施例3
高效电解磷化液，其原料组成为：
磷酸（85%）       140g/l
氧化锌（99%）     68g/l
硝酸（68%）       65g/l
碳酸钙             210g/l
柠檬酸             6g/l
硫酸铜             2g/l
草酸               2g/l
去离子水           余量
其中，柠檬酸、硫酸铜、草酸为添加剂。
上述高效电解磷化液的制备步骤与实施例1相同。
本发明高效电解磷化液与现有磷化液磷化处理对比试验：

上述各实施例中获得的电解磷化液的比重均在1.2~1.4kg/l。另外，采用本发明提供给的电解磷化液处理金属时，通过以下步骤即可实现常温下电解磷化：酸洗除锈、第一次水洗、第二次水洗、电化学处理、第三次水洗、吹干固化。
应当理解本文所述的例子和实施方式仅为了说明，本领域技术人员可根据它做出各种修改或变化，都属于本发明的保护范围。