一種鋼鐵表面微納米材料改性無(wú)鉻鋅鋁鍍液及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種鋼鐵表面微納米材料改性無(wú)鉻鋅鋁鍍液及其制備方法，由以下組分按重量份數(shù)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(fā)明所述鋼鐵表面微納米材料改性無(wú)鉻鋅鋁鍍液形成的涂層具有阻隔作用、緩釋作用、陰極保護(hù)作用和自我修復(fù)作用；(2)本發(fā)明所述鋼鐵表面微納米材料改性無(wú)鉻鋅鋁鍍液形成的涂層附著力強(qiáng)。
【專利說(shuō)明】
-種鋼鐵表面微納米材料改性無(wú)銘巧錯(cuò)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)及一種鋼鐵表面微納米材料改性無(wú)銘鋒侶 鍛液及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 金屬是一種富有光澤及延展性且容易導(dǎo)電、導(dǎo)熱的物質(zhì)。絕大多數(shù)金屬在自然界 中W化合態(tài)存在，少數(shù)金屬W游離態(tài)存在。金屬礦物有氧化物，其他存在形式有氯化物、硫 酸鹽、碳酸鹽及娃酸鹽。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(fā)揮，運(yùn) 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(shí)還要了解其在加工過(guò)程 中的加工性能。
[0003] 我國(guó)的有色金屬業(yè)的基礎(chǔ)在2012年有了鞏固，據(jù)中國(guó)的有色金屬工業(yè)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)， 我國(guó)全年有十種有色金屬的產(chǎn)量達(dá)到了3696.12萬(wàn)噸，增長(zhǎng)達(dá)7.5%，規(guī)模W上的企業(yè)在1~ 11月的利潤(rùn)為1288.8億元，而且全年的進(jìn)出口貿(mào)易總額為1664.31億美元。
[0004] 腐蝕時(shí)，一些破壞金屬表面形貌及組織的化學(xué)類的反應(yīng)產(chǎn)生，運(yùn)些反應(yīng)使得金屬 形成為腐蝕產(chǎn)物。可是運(yùn)些腐蝕產(chǎn)物的力學(xué)性能很差，它們會(huì)降低金屬的強(qiáng)度等力學(xué)性能， 通過(guò)受力破壞構(gòu)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(yán)重的事 故。1975年由腐蝕造成的美國(guó)經(jīng)濟(jì)損失大約為屯百億美元，其占當(dāng)年國(guó)民經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)總值的 4.2%。據(jù)悉，每年的鋼產(chǎn)量里有10~20%的鋼鐵損失是因金屬發(fā)生了腐蝕而造成的，不僅 如此，金屬的腐蝕而引起的停產(chǎn)等造成的經(jīng)濟(jì)損失則很難計(jì)算。
[0005] 金屬腐蝕的現(xiàn)象比較普遍，鋼鐵材料及成品在潮濕的環(huán)境中就較易腐蝕生誘;侶 及侶制品在使用后就會(huì)在表面產(chǎn)生白色的腐蝕粉末;銅制品在空氣中長(zhǎng)時(shí)間不使用表面漸 漸生出銅綠。運(yùn)些都是自然界常見(jiàn)的腐蝕現(xiàn)象。金屬材料在現(xiàn)實(shí)世界中的應(yīng)用事關(guān)國(guó)家及 個(gè)人的命運(yùn)，所W金屬材料需要對(duì)腐蝕介質(zhì)進(jìn)行抵抗的能力。金屬材料在應(yīng)用時(shí)是難免要 發(fā)生腐蝕的。金屬材料由于被腐蝕介質(zhì)腐蝕而成為金屬腐蝕。金屬腐蝕的本質(zhì)過(guò)程是金屬 在腐蝕過(guò)程中產(chǎn)生了化學(xué)變化而形成了一些腐蝕產(chǎn)物，實(shí)質(zhì)上是金屬單質(zhì)被氧化的過(guò)程。 典型的腐蝕形態(tài)為鐵誘等。
[0006] 腐蝕過(guò)程一般有兩種途徑:化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕?；瘜W(xué)腐蝕:金屬與腐蝕介質(zhì)直 接接觸而進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)的腐蝕。電化學(xué)腐蝕:金或不純的金屬材料與電解質(zhì)溶液接觸時(shí)通 過(guò)電極反應(yīng)產(chǎn)生的腐蝕。運(yùn)兩種腐蝕中，電化學(xué)腐蝕的危害最大，并且在社會(huì)生活中也會(huì)常 常見(jiàn)到。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明解決的技術(shù)問(wèn)題：為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，獲得一種增強(qiáng)金屬抗腐蝕能 力的鍛液，本發(fā)明提供了一種鋼鐵表面微納米材料改性無(wú)銘鋒侶鍛液及其制備方法。
[000引技術(shù)方案:一種鋼鐵表面微納米材料改性無(wú)銘鋒侶鍛液，由W下組分按重量份數(shù) 配比制成:硝酸銅12~30份、鋼酸鋼9~22份、娃酸鐘8~21份、乙二醇13~26份、徑乙基纖維 素16~32份、碳酸鋼14~28份、OP乳化劑18~35份、S聚憐酸鋼12~25份、十二烷基橫酸鋼 11~27份、氨氧化鋼12~34份、納米二氧化鐵18~36份、納米碳化娃15~32份、去離子水30 ~65份。
[0009] 優(yōu)選的，所述鋼鐵表面微納米材料改性無(wú)銘鋒侶鍛液由W下組分按重量份數(shù)配比 制成:硝酸銅24份、鋼酸鋼19份、娃酸鐘17份、乙二醇22份、徑乙基纖維素27份、碳酸鋼22份、 0P乳化劑28份、=聚憐酸鋼21份、十二烷基橫酸鋼22份、氨氧化鋼31份、納米二氧化鐵34份、 納米碳化娃26份、去離子水58份。
[0010] -種鋼鐵表面微納米材料改性無(wú)銘鋒侶鍛液的制備方法，包含W下步驟：
[0011] (1)將氨氧化鋼、納米二氧化鐵、納米碳化娃和去離子水，置于超聲攬拌器中，溫度 為38~46°C，功率為18.4~20.8kHZ，攬拌8~22分鐘；
[0012] (2)向步驟（1)所述的超聲攬拌器中加入0P乳化劑、S聚憐酸鋼和十二烷基橫酸 鋼，超聲攬拌器中溫度升至48~59°C，超聲功率為19.3~20.6kHZ，攬拌時(shí)間為22~35分鐘， 制得納米鍛液；
[0013] (3)將硝酸銅、鋼酸鋼、娃酸鐘、乙二醇、徑乙基纖維素、碳酸鋼和水同時(shí)加入高壓 反應(yīng)蓋中，在壓力為3.6~5.9MPa，溫度為235~460°C條件下反應(yīng)25~50分鐘，制得基礎(chǔ)鍛 液；
[0014] (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39~45 °C，功率為18.9~21.化監(jiān)條件下反應(yīng)35~58分鐘，即可制得鋼鐵表面 微納米材料改性無(wú)銘鋒侶鍛液。
[0015] 優(yōu)選的，步驟(1)中將氨氧化鋼、納米二氧化鐵、納米碳化娃和去離子水，置于超聲 攬拌器中，溫度為43°C，功率為20.3kHZ，攬拌17分鐘。
[0016] 優(yōu)選的，步驟(2)中向步驟（1)所述的超聲攬拌器中加入0P乳化劑、S聚憐酸鋼和 十二烷基橫酸鋼，超聲攬拌器中溫度升至53°C，超聲功率為20.1曲Z，攬拌時(shí)間為29分鐘，審U 得納米鍛液。
[0017] 優(yōu)選的，步驟(3)中將硝酸銅、鋼酸鋼、娃酸鐘、乙二醇、徑乙基纖維素、碳酸鋼和水 同時(shí)加入高壓反應(yīng)蓋中，在壓力為5.2MPa，溫度為425°C條件下反應(yīng)42分鐘，制得基礎(chǔ)鍛液。
[0018] 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4rC，功率為20.8kHZ條件下反應(yīng)52分鐘，即可制得鋼鐵表面微 納米材料改性無(wú)銘鋒侶鍛液。
[0019] 有益效果：（1)本發(fā)明所述鋼鐵表面微納米材料改性無(wú)銘鋒侶鍛液形成的涂層具 有阻隔作用、緩釋作用、陰極保護(hù)作用和自我修復(fù)作用；（2)本發(fā)明所述鋼鐵表面微納米材 料改性無(wú)銘鋒侶鍛液形成的涂層附著力強(qiáng)。
【具體實(shí)施方式】
[0020] 實(shí)施例1
[0021 ] -種鋼鐵表面微納米材料改性無(wú)銘鋒侶鍛液，由W下組分按重量份數(shù)配比制成： 硝酸銅12份、鋼酸鋼9份、娃酸鐘8份、乙二醇13份、徑乙基纖維素16份、碳酸鋼14份、0P乳化 劑18份、=聚憐酸鋼12份、十二烷基橫酸鋼11份、氨氧化鋼12份、納米二氧化鐵18份、納米碳 化娃15份、去離子水30份。
[0022] -種鋼鐵表面微納米材料改性無(wú)銘鋒侶鍛液的制備方法，包含W下步驟：
[0023] (1)將氨氧化鋼、納米二氧化鐵、納米碳化娃和去離子水，置于超聲攬拌器中，溫度 為38°C，功率為18.4kHZ，攬拌8分鐘；
[0024] (2)向步驟（1)所述的超聲攬拌器中加入0P乳化劑、S聚憐酸鋼和十二烷基橫酸 鋼，超聲攬拌器中溫度升至48°C，超聲功率為19.3kHZ，攬拌時(shí)間為22分鐘，制得納米鍛液；
[0025] (3)將硝酸銅、鋼酸鋼、娃酸鐘、乙二醇、徑乙基纖維素、碳酸鋼和水同時(shí)加入高壓 反應(yīng)蓋中，在壓力為3.6MPa，溫度為235°C條件下反應(yīng)25分鐘，制得基礎(chǔ)鍛液；
[0026] (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39°C，功率為18.9kHZ條件下反應(yīng)35分鐘，即可制得鋼鐵表面微納米材料改性 無(wú)銘鋒侶鍛液。
[0027] 實(shí)施例2
[0028] -種鋼鐵表面微納米材料改性無(wú)銘鋒侶鍛液，由W下組分按重量份數(shù)配比制成： 硝酸銅24份、鋼酸鋼19份、娃酸鐘17份、乙二醇22份、徑乙基纖維素27份、碳酸鋼22份、0P乳 化劑28份、=聚憐酸鋼21份、十二烷基橫酸鋼22份、氨氧化鋼31份、納米二氧化鐵34份、納米 碳化娃26份、去離子水58份。
[0029] -種鋼鐵表面微納米材料改性無(wú)銘鋒侶鍛液的制備方法，包含W下步驟：
[0030] (1)將氨氧化鋼、納米二氧化鐵、納米碳化娃和去離子水，置于超聲攬拌器中，溫度 為43°C，功率為20.3kHZ，攬拌17分鐘；
[0031] (2)向步驟（1)所述的超聲攬拌器中加入0P乳化劑、S聚憐酸鋼和十二烷基橫酸 鋼，超聲攬拌器中溫度升至53 °C，超聲功率為20.1 kHZ，攬拌時(shí)間為29分鐘，制得納米鍛液；
[0032] (3)將硝酸銅、鋼酸鋼、娃酸鐘、乙二醇、徑乙基纖維素、碳酸鋼和水同時(shí)加入高壓 反應(yīng)蓋中，在壓力為5.2MPa，溫度為425 °C條件下反應(yīng)42分鐘，制得基礎(chǔ)鍛液；
[0033] (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4rC，功率為20.8kHZ條件下反應(yīng)52分鐘，即可制得鋼鐵表面微納米材料改性 無(wú)銘鋒侶鍛液。
[0034] 優(yōu)選的，步驟(3)中將硝酸銅、鋼酸鋼、娃酸鐘、乙二醇、徑乙基纖維素、碳酸鋼和水 同時(shí)加入高壓反應(yīng)蓋中，在壓力為5.2MPa，溫度為425°C條件下反應(yīng)42分鐘，制得基礎(chǔ)鍛液。
[0035] 實(shí)施例3
[0036] -種鋼鐵表面微納米材料改性無(wú)銘鋒侶鍛液，由W下組分按重量份數(shù)配比制成： 硝酸銅30份、鋼酸鋼22份、娃酸鐘21份、乙二醇26份、徑乙基纖維素32份、碳酸鋼28份、0P乳 化劑35份、=聚憐酸鋼25份、十二烷基橫酸鋼27份、氨氧化鋼34份、納米二氧化鐵36份、納米 碳化娃32份、去離子水65份。
[0037] -種鋼鐵表面微納米材料改性無(wú)銘鋒侶鍛液的制備方法，包含W下步驟：
[0038] (1)將氨氧化鋼、納米二氧化鐵、納米碳化娃和去離子水，置于超聲攬拌器中，溫度 為46 °C，功率為20.8kHZ，攬拌22分鐘；
[0039] (2)向步驟（1)所述的超聲攬拌器中加入0P乳化劑、S聚憐酸鋼和十二烷基橫酸 鋼，超聲攬拌器中溫度升至59 °C，超聲功率為20.6kHZ，攬拌時(shí)間為35分鐘，制得納米鍛液；
[0040] (3)將硝酸銅、鋼酸鋼、娃酸鐘、乙二醇、徑乙基纖維素、碳酸鋼和水同時(shí)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；
[0041] (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45°C，功率為21.6k監(jiān)條件下反應(yīng)58分鐘，即可制得鋼鐵表面微納米材料改性 無(wú)銘鋒侶鍛液。
[0042] 對(duì)實(shí)施例1~3制備獲得的鋼鐵表面微納米材料改性無(wú)銘鋒侶鍛液進(jìn)行性能檢測(cè)， 結(jié)果如下表所示：
[0043]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種鋼鐵表面微納米材料改性無(wú)鉻鋅鋁鍍液，其特征在于，由以下組分按重量份數(shù) 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(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋼鐵表面微納米材料改性無(wú)鉻鋅鋁鍍液，其特征在于，由 以下組分按重量份數(shù)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、納米碳化娃26份、去離子水58份。3. 權(quán)利要求1所述的一種鋼鐵表面微納米材料改性無(wú)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°C，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°C，超聲功率為19.3~20.6kHZ，攪拌時(shí)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(shí)加入高壓反應(yīng) 釜中，在壓力為3.6~5.9MPa，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39~45°C，功率為18.9~21.6kHZ條件下反應(yīng)35~58分鐘，即可制得鋼鐵表面微納米 材料改性無(wú)鉻鋅鋁鍍液。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種鋼鐵表面微納米材料改性無(wú)鉻鋅鋁鍍液的制備方法，其 特征在于，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°C，功率為20.3kHZ，攪拌17分鐘。5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種鋼鐵表面微納米材料改性無(wú)鉻鋅鋁鍍液的制備方法，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°C，超聲功率為20. lkHZ，攪拌時(shí)間為29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微納米材料改性無(wú)鉻鋅鋁鍍液的制備方法，其 特征在于，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(shí)加 入高壓反應(yīng)釜中，在壓力為5.2MPa，溫度為425°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微納米材料改性無(wú)鉻鋅鋁鍍液的制備方法，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41°C，功率為20.8kHZ條件下反應(yīng)52分鐘，即可制得鋼鐵表面微納米材 料改性無(wú)鉻鋅鋁鍍液。
【文檔編號(hào)】C23C22/62GK106048591SQ201610373887
【公開(kāi)日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2016年5月31日
【發(fā)明人】灝や負(fù), 尤為
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