《一种锌基复合镀层的制备方法.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《一种锌基复合镀层的制备方法.pdf（7页珍藏版）》请在专利查询网上搜索。
1、(10)申请公布号 CN 103911649 A (43)申请公布日 2014.07.09 CN 103911649 A (21)申请号 201410165095.2 (22)申请日 2014.04.23 C25D 15/00(2006.01) C25D 3/22(2006.01) C25D 5/34(2006.01) (71)申请人 桂林理工大学 地址 541004 广西壮族自治区桂林市建干路 12 号 (72)发明人 邓型深 卢亿成 (54) 发明名称 一种锌基复合镀层的制备方法 (57) 摘要 本发明公开了一种锌基复合镀层的制备方 法。具体步骤依次为 ： 基体打磨、 水洗、 物理抛光、 。
2、水洗、 化学除油、 水洗、 除锈、 水洗、 活化、 水洗、 电 镀和水洗， 制得锌基复合镀层 ； 除油液为根据基 体进行选择的适合基体的除油液 ； 活化的工艺条 件为 ： 常温下用 50g/L 的 HCl 溶液处理 2 分钟 ； 电镀的工艺条件为 ： 控制电镀液温度为 2025， 电流密度为 2.53A/dm2， 转速为 115125r/min， 施镀时间为 0.5 1 小时 ； 电镀液配方为 ： 氧化 锌 5070.0g/L， 氢 氧 化 钠 150180g/L， 香 草 醛 2.42.8g/L， 三乙烯四胺 34g/L， 硫脲 34g/L， 甲 醛 46 滴 /L， SiC78g/L。本发。
3、明优点 ： 操作简单， 成本低， 易实现工业化 ； 镀液腐蚀性较小， 废水较 易处理 ； 所得电镀层与基体结合牢固， 结晶细腻、 光亮， 耐蚀性好， 既可作为防护性镀层单独使用， 也可在多层镀中使用。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 2 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书3页 附图2页 (10)申请公布号 CN 103911649 A CN 103911649 A 1/1 页 2 1. 一种锌基复合镀层的制备方法， 其特征在于具体步骤依次为 ： 基体打磨、 水洗、 物理 抛光、 水洗、 化学除油、 水洗、 除。
4、锈、 水洗、 活化、 水洗、 电镀和水洗， 最后制得锌基复合镀层 ； 所述除油液为根据基体进行选择的适合基体的除油液 ； 所述活化的工艺条件为 ： 常温下用 50g/L 的 HCl 溶液处理 2 分钟 ； 所述电镀的工艺条件为 ： 控制电镀液温度为2025， 电流密度为2.53 A/dm2， 转速为 115125r/min， 施镀时间为 0.5 1 小时 ； 所述电镀液的配方为 ： 氧化锌 5070.0g/L， 氢氧化钠 150180g/L， 香草醛 2.42.8g/L， 三乙烯四胺 34g/L， 硫脲 34g/L， 甲醛 46 滴 /L， 粒径为 10.05m 的 SiC 78 g/L。 权。
5、 利 要 求 书 CN 103911649 A 2 1/3 页 3 一种锌基复合镀层的制备方法 技术领域 0001 本发明属于金属腐蚀与防护技术领域， 特别涉及一种锌基复合镀层的制备方法。 背景技术 0002 锌镀层是最早的保护钢铁的方法， 其壁垒和电偶的双重保护作用在所有常见的金 属中是唯一的， 从悠久的历史和目前的强劲的需求可以看到， 镀锌将继续是最广泛采用的 钢铁防腐蚀的方法。 随着社会需要和竞争的增加， 镀锌技术还有许多市场引导的发展潜力。 近年来人们开发出了 Zn-Al、 Zn-Ni、 Zn-Mn、 Zn-Co、 Zn-Al-Mg、 Zn-Ni-SiO2、 Zn-SiO2等合金 镀层。
6、及及复合镀层， 人们通过对已有的镀层进行改进外， 还在继续探索新的合金镀层、 复合 镀层、 多层镀层以及在其他金属上镀锌的可能性 （如沈阳师范大学化生学院的周婉秋等在 2005 年申请了 “镁合金上电镀锌” 的专利） 。碱性锌酸盐镀锌的镀层外观光亮细致， 钝化膜 色泽艳丽均匀， 耐腐蚀性优良， 镀液成分简单， 易于操作， 镀液对设备的腐蚀性较小， 废水比 较容易处理。 开发碱性锌酸盐锌基复合镀层具有碱性镀锌的优点及更好耐腐蚀性和更高硬 度， 将具有更加广泛的用途。 发明内容 0003 本发明的目的是提供一种可用于钢铁表面及其他金属表面的操作简单、 结晶细 腻、 耐腐蚀性好的锌基复合镀层的制备方。
7、法。 0004 具体步骤依次为 ： 基体打磨、 水洗、 物理抛光、 水洗、 化学除油、 水洗、 除锈、 水洗、 活 化、 水洗、 电镀和水洗， 最后制得锌基复合镀层。 0005 所述除油液为根据基体进行选择的适合基体的除油液。 0006 所述活化的工艺条件为 ： 常温下用 50g/L 的 HCl 溶液处理 2 分钟。 0007 所述电镀的工艺条件为 ： 控制电镀液温度为2025， 电流密度为2.53 A/dm2， 转 速为 115125r/min， 施镀时间为 0.5 1 小时。 0008 所述电镀液的配方为 ： 氧化锌 5070.0g/L， 氢氧化钠 150180g/L， 香草醛 2.42.。
8、8g/L， 三乙烯四胺 34g/L， 硫脲 34g/L， 甲醛 46 滴 /L， 粒径为 10.05m 的 SiC 78 g/L。 0009 本发明具有以下优点 ： 制备成本低， 操作简单， 易于实现工业化 ； 镀液对设备腐蚀 性较小， 废水比较容易处理 ； 所得电镀层与基体结合牢固， 结晶细腻、 光亮， 耐蚀性好， 既可 以作为防护性镀层单独使用， 也可以在多层镀中使用。 附图说明 0010 图 1 为本发明实施例 1 制得的 Zn-SiC 复合镀层与相同条件下制得的纯锌镀层的 塔菲尔曲线。 测试条件 ： 用CHI860C电化学工作站， 以铂片为辅助电极， 饱和甘汞电极(SCE) 为参比电极。
9、， 镀层为研究电极 （暴露在电解液中的表面积为 1cm2） ， 以质量分数为 3.5% 的 NaCl 溶液为电解液组成三电极体系 ； 扫描区间为 -1.4 -0.7V， 扫描速率为 10mV/s。 说 明 书 CN 103911649 A 3 2/3 页 4 0011 图 2 为本发明实施例 1 制得的 Zn-SiC 复合镀层与相同条件下制得的纯锌镀层的 交流阻抗图。测试条件 ： 以铂片为辅助电极， 饱和甘汞电极 (SCE) 为参比电极， 镀层为研究 电极 （暴露在电解液中的表面积为 1cm2） ， 以质量分数为 3.5% 的 NaCl 溶液为电解液组成三 电极体系， 扫描频率区间为 105-。
10、1Hz， 振幅为 0.005V。 0012 图 3 为本发明实施例 2 制得的 Zn-SiC 复合镀层在 JSM-5610LV 型扫描电子显微镜 下放大倍率为 5000 倍、 电压为 10kv 条件下的扫描电镜图。 具体实施方式 0013 实施例 1 ： 本实施例的试验材料为 Q235 碳素结构钢板。 0014 将 Q235 碳素结构钢板用砂纸打磨除锈后水洗， 物理抛光后水洗， 然后放入 7080的除油液中进行化学除油 810 分钟， 化学除油后水洗 12 分钟， 再用 150 g/L 硝 酸、 700 g/L硫酸和5 g/L盐酸的混合液室温除锈35分钟， 再水洗12分钟， 然后常温下用 50。
11、g/L的HCl溶液活化处理2分钟， 再水洗12分钟， 制得经过预处理的工件， 将经过预处理 的工件浸入电镀液中施镀 0.5 小时， 再水洗 12 分钟， 可获得银白色的光亮的 Zn-SiC 复合 镀层。 0015 所述除油液配方为 ： 氢氧化钠14 g/L， 碳酸钠25 g/L， 磷酸钠60 g/L， 硅酸钠8 g/ L。 0016 所述电镀的工艺条件为 ： 控制电镀液温度为 22， 电流密度为 3 A/dm2， 转速为 120r/min， 施镀时间为 0.5 小时。 0017 所述电镀液的配方为 ： 氧化锌 60g/L， 氢氧化钠 165g/L， 香草醛 2.6g/L， 三乙烯四 胺 3.5。
12、g/L， 硫脲 3.5g/L， 甲醛 5 滴 /L， 粒径为 10.05m 的 SiC 7.5 g/L。 0018 本实施例制得的 Zn-SiC 复合镀层与相同条件下制得的纯锌镀层测得的塔菲尔曲 线 （见附图 1） 显示 ： Zn-SiC 复合镀层的开路电位为 -1.06V， 腐蚀电流为 0.002mA， 纯锌镀 层的开路电位为 -1.13V， 腐蚀电流为 0.16mA， 开路电位向正移动了 70mV， 腐蚀电流降低了 0.158mA ； 制得的 Zn-SiC 复合镀层与相同条件下制得的纯锌镀层的交流阻抗谱 （见附图 2） 显示 ： Zn-SiC 复合镀层比纯锌镀层阻抗值增大了约 700 ； 。
13、两种测试均表明 Zn-SiC 复合镀 层有较强的耐蚀性。 0019 实施例 2 ： 本实施例的试验材料为铜箔。 0020 将铜箔用砂纸打磨除锈后水洗， 物理抛光后水洗， 然后放入 7080的除油液中进 行化学除油 810 分钟， 化学除油后水洗 24 分钟， 再用 100 g/L 的盐酸室温除锈 35 分钟， 再水洗 12 分钟， 然后常温下用 50g/L 的 HCl 溶液活化处理 2 分钟， 再水洗 12 分钟， 制得 经过预处理的工件， 将经过预处理的工件浸入电镀液中施镀 1 小时， 再水洗 12 分钟， 可获 得银白色的光亮的 Zn-SiC 复合镀层。 0021 所述除油液配方为 ： 碳。
14、酸钠 1020 g/L， 磷酸钠 1020 g/L， 硅酸钠 1020 g/L， OP 乳化剂 23 g/L。 0022 所述电镀的工艺条件为 ： 控制电镀液温度为 23， 电流密度为 2.5 A/dm2， 转速为 120r/min， 施镀时间为 1 小时。 说 明 书 CN 103911649 A 4 3/3 页 5 0023 所述电镀液的配方为 ： 氧化锌 60g/L， 氢氧化钠 165g/L， 香草醛 2.6g/L， 三乙烯四 胺 3.5g/L， 硫脲 3.5g/L， 甲醛 5 滴 /L， 粒径为 10.05m 的 SiC 7.5 g/L。 0024 将本实施例制得的 Zn-SiC 复合镀层与相同条件下制得的纯锌镀层进行与实施例 1 同样的测试， 结果与实施例 1 完全类似。 0025 另外， 将本实施例制得的Zn-SiC复合镀层的电镜扫描图(见附图3)显示 ： 镀层均 匀致密， 结晶细腻， 放大 5000 倍仍无缺陷。本实施例制得的 Zn-SiC 复合镀层经能谱和重量 法测试含 SiC 质量分数约为 1.51% 左右。 说 明 书 CN 103911649 A 5 1/2 页 6 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 103911649 A 6 2/2 页 7 图 3 说 明 书 附 图 CN 103911649 A 7 。