一种不锈钢电化学钝化液及其制备方法和应用与流程

本发明涉及不锈钢钝化，具体涉及一种不锈钢电化学钝化液及其制备方法和应用。

背景技术：

1、钝化作为金属加工领域一种重要的表面处理手段，可以帮助不锈钢类金属提高在各类腐蚀性介质中的耐蚀性和稳定性。钝化技术由来较早，目前钝化主要采用化学钝化法为主，对于电化学制取钝化膜的研究或介绍并不多见。化学钝化法由于简单不需要专用设备，成本较低、也是开发最早的方式之一，因此目前是应用最广泛的。但由于化学钝化主要依据钝化剂中的氧化剂或极化剂的作用，在金属表面形成氧化或吸附膜层来达到提高耐蚀性的机理，所以通常所需要的反应时间较长，而且也离不开一些强酸或强碱性介质。所以无论是从环保性能还是生产效率，都有一定的局限性。

2、电化学沉积是近年来关于金属表面钝化处理的新方法，通过电化学的作用，在金属表面沉积有效致密的耐蚀性膜层，提高金属表面的耐蚀性效果，这种方式快速、且膜层更为致密均匀。因此，开发环保、不含强酸的电化学钝化剂成为了一种必要。

技术实现思路

1、为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种不锈钢电化学钝化液，该钝化液的ph3～4，环保、不含有硝酸和磷酸等强酸，可以满足不锈钝化，提高耐蚀性能，使用电能替代化学物质的氧化能，药水稳定性更好、钝化膜更致密均匀。

2、本发明的另一目的在于提供一种不锈钢电化学钝化液的制备方法，该工艺操作简单，控制方便，生产效率高，生产成本低。

3、本发明的再一目的在于提供一种不锈钢电化学钝化液的应用，该钝化剂的使用方法简单，通过使用电化学沉积法，处理时间快速，钝化30～60s即可在不锈钢表面形成致密均匀、耐蚀性的钝化膜，提高了金属表面的耐蚀性效果。

4、本发明的目的通过下述技术方案实现：一种不锈钢电化学钝化液，包括络合剂、缓蚀剂、促进剂、偏硅酸钠、十八烷基三甲氧基硅烷和溶剂。

5、优选的，包含下述重量百分比的组分：络合剂0.1-2.4％、缓蚀剂0.5-1.0％、促进剂0.1-0.3％、偏硅酸钠0-1.0％、十八烷基三甲氧基硅烷0-0.3％，余量为溶剂。

6、更优选的，包含下述重量百分比的组分：络合剂0.1-2.4％、缓蚀剂0.5-1.0％、促进剂0.1-0.3％、偏硅酸钠0.001-1.0％、十八烷基三甲氧基硅烷0.001-0.3％，余量为溶剂。

7、本发明中的钝化液的ph3～4，环保、不含有硝酸和磷酸等强酸，可以满足不锈钝化，提高耐蚀性能，使用电能替代化学物质的氧化能，药水稳定性更好、钝化膜更致密均匀；另外本钝化液性质温和，对不锈钢表面无刺激性，即使长时间使用，也不会对不锈钢产生损害；其中，十八烷基三甲氧基硅烷主要用于表面化学改性，其可与偏硅酸钠作用，可官能化多种纳米颗粒表面并促进形成具有高水接触角和低表面能的疏水涂层便于钝化膜更好的隔绝水气，保证了不锈钢件的耐蚀性和稳定性。

8、优选的，所述络合剂是由柠檬酸钠、丁二酸、edta-2na和单宁酸按照重量比为0.1-1:0.1-0.5:0.00-0.8:0.001-0.1组成。

9、本发明中络合剂采用上述特定原料组成，其中采用的柠檬酸钠、丁二酸、edta-2na主要起络合作用，它可以络合钝化反应中不锈钢板(件)表面产生的fe3+，加快反应速率。单宁酸可增加钝化液氧化性，加快反应速率。

10、优选的，所述缓蚀剂为羟基乙叉二膦酸、偏硅酸钾、多聚磷酸钠、磷酸钠、丙硫醚、钼酸铵、二戊基胺中的一种或几种的混合物。

11、本发明中多聚磷酸钠、磷酸钠主要起增加溶液导电性的作用；此外，羟基乙叉二膦酸、丙硫醚、二戊基胺会对不锈钢板(件)起到一定的缓蚀作用。

12、优选的，所述促进剂为植酸，植酸对绝大多数金属离子有极强络合能力，络合力与edta相似。

13、优选的，所述溶剂为去离子水。

14、本发明还提了一种不锈钢电化学钝化液的制备方法，包括如下步骤：

15、s1、按照百分比，将柠檬酸钠加入三分之二溶剂中，边加边搅拌直到完全溶解为止，再加入偏硅酸钠和十八烷基三甲氧基硅烷继续搅拌至溶解完全，制得a剂，备用；

16、s2、按照百分比，将edta-2na、丁二酸和单宁酸用剩下的溶剂溶解，制得b剂，备用；

17、s3、将b剂加入a剂混合搅匀，并继续加入促进剂和缓蚀剂，搅拌50-80min，得到不锈钢电化学钝化液。

18、本发明还提供了一种不锈钢电化学钝化液的应用，使用该钝化液时需将不锈钢依次经过脱脂处理、活化处理、钝化处理、封闭处理、烘干处理。

19、本发明的有益效果在于：

20、1、锈钢电化学钝化液的ph3～4，环保、不含有硝酸和磷酸等强酸，可以满足不锈钝化，提高耐蚀性能，使用电能替代化学物质的氧化能，药水稳定性更好、钝化膜更致密均匀。

21、2、不锈钢电化学钝化液的制备方法操作简单，控制方便，生产效率高，生产成本低。

22、3、不锈钢电化学钝化液的使用方法简单，通过使用电化学沉积法，处理时间快速，钝化30～60s即可在不锈钢表面形成致密均匀、耐蚀性的钝化膜，提高了金属表面的耐蚀性效果。

技术特征：

1.一种不锈钢电化学钝化液，其特征在于：包括络合剂、缓蚀剂、促进剂、偏硅酸钠、十八烷基三甲氧基硅烷和溶剂。

2.根据权利要求1所述的一种不锈钢电化学钝化液，其特征在于：包含下述重量百分比的组分：络合剂0.1-2.4％、缓蚀剂0.5-1.0％、促进剂0.1-0.3％、偏硅酸钠0-1.0％、十八烷基三甲氧基硅烷0-0.3％，余量为溶剂。

3.根据权利要求1所述的一种不锈钢电化学钝化液，其特征在于：包含下述重量百分比的组分：络合剂0.1-2.4％、缓蚀剂0.5-1.0％、促进剂0.1-0.3％、偏硅酸钠0.001-1.0％、十八烷基三甲氧基硅烷0.001-0.3％，余量为溶剂。

4.根据权利要求2所述的一种不锈钢电化学钝化液，其特征在于：所述络合剂是由柠檬酸钠、丁二酸、edta-2na和单宁酸按照重量比为0.1-1:0.1-0.5:0.00-0.8:0.001-0.1组成。

5.根据权利要求1所述的一种不锈钢电化学钝化液，其特征在于：所述缓蚀剂为羟基乙叉二膦酸、偏硅酸钾、多聚磷酸钠、磷酸钠、丙硫醚、钼酸铵、二戊基胺中的一种或几种的混合物。

6.根据权利要求1所述的一种不锈钢电化学钝化液，其特征在于：所述促进剂为植酸。

7.根据权利要求1所述的一种不锈钢电化学钝化液，其特征在于：所述溶剂为去离子水。

8.一种如权利要求4-7任一项所述的不锈钢电化学钝化液的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

9.一种不锈钢电化学钝化液的应用，其特征在于：使用该钝化液时需将不锈钢依次经过脱脂处理、活化处理、钝化处理、封闭处理、烘干处理。

技术总结本发明涉及不锈钢钝化技术领域，具体涉及一种不锈钢电化学钝化液及其制备方法和应用，包含下述重量百分比的组分：络合剂0.1‑2.4％、缓蚀剂0.5‑1.0％、促进剂0.1‑0.3％、偏硅酸钠0‑1.0％、十八烷基三甲氧基硅烷0‑0.3％，余量为溶剂。本发明的钝化液的pH3～4，环保、不含有硝酸和磷酸等强酸，可以满足不锈钝化，提高耐蚀性能，使用电能替代化学物质的氧化能，药水稳定性更好、钝化膜更致密均匀；该钝化剂的使用方法简单，通过使用电化学沉积法，处理时间快速，钝化30～60s即可在不锈钢表面形成致密均匀、耐蚀性的钝化膜，提高了金属表面的耐蚀性效果。技术研发人员：刘子灿,蓝欣文受保护的技术使用者：广东凯盟钝化防锈技术有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/29