一种黑色锌铝镁镀层钢板及其制备方法与流程

本发明属于热镀锌铝镁钢板，具体涉及一种黑色锌铝镁镀层钢板及其制备方法。

背景技术：

1、锌铝镁镀层钢板由于具有抗腐蚀性、耐磨性、耐涂装性和良好的焊接加工性能，可适用于各种恶劣环境，是一种新型的环保节能型钢板，广泛应用于光伏、汽车、家电及装备制造等领域。锌铝镁镀层表面金属光泽性好，呈银白色。近年来，随着建筑物的屋顶材料、外包装材料、家电产品、汽车等领域对黑色的外观的镀层钢板的需求不断增长。为了得到设计性较高的黑色外观，目前采用黑色涂料涂装方法，为了隐藏镀层钢板底色必须增加涂层厚度，导致涂装成本过高、涂层与镀层附着力差、易脱落等系列问题。

2、现有技术制备黑化镀层的方法已无需采用黑色涂料遮蔽镀层钢板的银白色金属光泽，可通过高温水蒸气与镀层钢板表面反应形成黑色氧化物，调节水蒸气的分布和镀层中黑色化促进元素含量，制备出黑色化均匀、明度l*较低的镀层钢板。但是，采用高温水蒸气与镀层钢板反应制备黑色镀层钢板的方法，通常需在特定或密闭容器中进行，而且反应时间长；如专利cn201380020982公开了250℃高温水蒸气下，制备黑色镀层钢板需2h左右，严重制约了黑色镀层钢板的生产效率，增加了生产成本。此外，由于高温水蒸气与镀层钢板表面反应制备黑色镀层钢板的方法采用特定或密闭容器，受容器的制约，可能对生产黑色镀层钢板的形状和大小产生一定的约束。

技术实现思路

1、为了克服上述现有技术存在的缺陷，本发明目的在于通过对锌铝镁镀层钢板进行微弧氧化处理，快速制备出黑色锌铝镁镀层钢板，制备方案简单，很大程度上缩减了生产成本，生产效率高，装饰效果好，反应过程无需特定容器和高温加热装置，黑色镀层钢板明度l*值低，黑化均匀性好，丰富了锌铝镁镀层钢板的外观色调。

2、为了实现上述发明目的，本发明提供了一种黑色锌铝镁镀层钢板的制备方法，所述制备方法包括前处理、微弧氧化两个工序：

3、a前处理：采用脱脂液去除锌铝镁镀层钢板油污，蒸馏水冲洗干净后，吹干。将锌铝镁镀层钢板浸入到质量分数为10％～20％的盐酸溶液中酸洗5～10s，取出后用水冲洗干净，以提高锌铝镁镀层表面反应活性。

4、b微弧氧化：将工序a获得的锌铝镁镀层钢板浸入到配制好的电解液中，对锌铝镁镀层钢板进行微弧氧化原位着色处理，其中，锌铝镁镀层钢板为阳极，不锈钢或石墨为阴极；反应结束后取出所述钢板，立即用去离子水冲洗干净表面电解液，干燥后制得黑色锌铝镁镀层钢板。

5、上述技术方案中，进一步的，工序b中所述电解液由成膜剂、ph调节剂、着色剂、辅助成膜剂和尖端放电抑制剂组成。

6、进一步的，所述成膜剂为硅酸盐或硅酸盐与磷酸盐的混合物，优选为3～12g/l硅酸钠或硅酸钠与磷酸钠的混合物。

7、进一步的，所述ph调节剂为氢氧化钾或氢氧化钠溶液，ph值为10～13。

8、进一步的，所述着色剂为铜盐或钒盐，优选为5～10g/l的硫酸铜或偏钒酸铵。

9、进一步的，所述辅助成膜剂为浓度1～5g/l的氟化钠；

10、进一步的，所述尖端放电抑制剂为浓度5～15g/l的甘油。

11、进一步的，工序b中所述的微弧氧化原位着色处理，其氧化时间为2～6min，电压250～500v，占空比5％～40％，频率100～300hz，电解液温度20℃～50℃。

12、一种由上述方法制备得到的黑色锌铝镁镀层钢板，所述黑色锌铝镁镀层钢板明度l*≤36。

13、与现有技术相比，本发明的有益效果：

14、本发明采用微弧氧化方法制备黑色锌铝镀层钢板，制备方法简单，无需在高温高压密闭容器中进行，生产更加安全；生产周期短，生产效率高，生产成本低；该黑色锌铝镀层钢板的明度l*值低，黑化均匀性好，丰富了锌铝镁镀层钢板的外观色调，装饰效果好，能够满足黑色外观的钢板的需求，在光伏、家电、汽车和建筑等领域具有广泛的应用前景。

技术特征：

1.一种黑色锌铝镁镀层钢板的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括前处理、微弧氧化两个工序：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，工序b中所述电解液由成膜剂、ph调节剂、着色剂、辅助成膜剂和尖端放电抑制剂组成。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述成膜剂为硅酸盐或硅酸盐与磷酸盐的混合物，优选为3～12g/l硅酸钠或硅酸钠与磷酸钠的混合物。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述ph调节剂为氢氧化钾或氢氧化钠溶液，ph值为10～13。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述着色剂为铜盐或钒盐，优选为5～10g/l的硫酸铜或偏钒酸铵。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述辅助成膜剂为浓度1～5g/l的氟化钠；所述尖端放电抑制剂为浓度5～15g/l的甘油。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，工序b中所述的微弧氧化原位着色处理，其氧化时间为2～6min，电压250～500v，占空比5％～40％，频率100～300hz，电解液温度20℃～50℃。

8.一种根据权利要求1-7任一所述方法制备得到的黑色锌铝镁镀层钢板，其特征在于，所述黑色锌铝镁镀层钢板明度l*≤36。

技术总结本发明公开了一种黑色锌铝镁镀层钢板及其制备方法，该方法包括前处理、微弧氧化两个工序，采用微弧氧化法进行微弧氧化原位着色处理，其中，锌铝镁镀层钢板为阳极，不锈钢或石墨为阴极；其制备方法简单，无需在高温高压密闭容器中进行，生产工艺更加安全；生产周期短，生产效率高，生产成本低；制得黑色锌铝镀层钢板的明度L*值低，黑化均匀性好，丰富了锌铝镁镀层钢板的外观色调，装饰效果好，能够满足黑色外观的钢板的需求，在光伏、家电、汽车和建筑等领域具有广泛的应用前景。技术研发人员：徐接旺,殷祥英,金永清,郭太雄,董学强,冉长荣受保护的技术使用者：攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司技术研发日：技术公布日：2025/1/6