一種冷軋鋼表面複合膜層的製備方法
2023-06-26 01:27:51
一種冷軋鋼表面複合膜層的製備方法
【專利摘要】本發明提供了一種冷軋鋼表面複合膜層的製備方法，所述的製備方法包括如下步驟：a）冷軋鋼基材前處理，b）配製鋯鹽摻雜矽烷溶液，c）冷軋鋼基材後處理，d）複合膜層性能測試。本發明揭示了一種冷軋鋼表面複合膜層的製備方法，該製備方法選料獨特、製備簡便，製得的複合膜層具有較高的腐蝕電位與極化電阻，較低的腐蝕電流密度，從而具備了極高的耐腐蝕性能。
【專利說明】一種冷軋鋼表面複合膜層的製備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種金屬加工，尤其涉及一種冷軋鋼表面複合膜層的製備方法，屬於金屬加工【技術領域】。
【背景技術】
[0002]冷軋鋼表面通常要進行鈍化處理，以提高冷軋鋼金屬的抗腐蝕性能。現在，仍有不少企業為了既能提高冷軋鋼的防護性能，又能節省成本，大量使用鉻酸鹽對金屬進行鈍化，這種鉻酸鹽鈍化對人體和環境有嚴重危害，已逐步被限制使用。為了避免六價鉻對人體和環境的危害，人們正致力於採用有機矽烷鈍化技術，這是一種基於環保的有機-無機的矽烷化學，通過選擇合適的矽烷鈍化體系，可以在金屬表面得到結構緻密，耐蝕性好的鈍化膜，有效提高金屬表面的抗腐蝕性能。
[0003]目前，人們正越來越多採用矽烷處理冷軋鋼金屬表面，以此提高冷軋鋼金屬防腐蝕能力，然而，純矽烷膜存在膜薄、力學性能差等缺點，對冷軋鋼金屬表面的抗腐蝕性提高不大。現行技術中，不少人採用納米二氧化矽、氧化鋁、鈰鹽等對矽烷溶液摻雜改性以提高矽烷膜對金屬的防護能力，然而很少有人用鋯鹽摻雜改性處理純矽烷膜，來提高矽烷膜的耐腐蝕性能，而鋯具有極好的抗腐蝕性能及極高的熔點、硬度、強度等
【發明內容】
[0004]針對上述需求，本發明提供了一種冷軋鋼表面複合膜層的製備方法，該製備方法選料獨特、製備簡便，制 得的複合膜層具有較高的腐蝕電位與極化電阻，較低的腐蝕電流密度，從而具備了極高的耐腐蝕性能。
[0005]一種冷軋鋼表面複合膜層的製備方法，所述的製備方法包括如下步驟:a)冷軋鋼基材前處理，b)配製鋯鹽摻雜矽烷溶液，c)冷軋鋼基材後處理，d)複合膜層性能測試。
[0006]在本發明一較佳實施例中，所述的步驟a)中，冷軋鋼基材前處理包括如下工序:磨光處理、清洗處理、去油處理、衝洗及浸溼。
[0007]在本發明一較佳實施例中，所述的步驟b)中，配製鋯鹽摻雜矽烷溶液包括如下步驟:1)配製矽烷溶液；2)配製硝酸鋯摻雜矽烷溶液。
[0008]在本發明一較佳實施例中，所述的矽烷溶液包含的成分及配製體積比為:1，2_雙(三甲氧基矽基)乙烷5%，甲醇15%，去離子水80%。
[0009]在本發明一較佳實施例中，所述的矽烷溶液各成分按體積比混合後，加入了適量醋酸並調節PH值為3.5~4.0，然後在25 °C下攪拌水解I~2h。
[0010]在本發明一較佳實施例中，所述的硝酸鋯摻雜矽烷溶液濃度為0.0Olmol/L，其通過在製備的矽烷溶液中加入適量硝酸鋯配製而成。
[0011]在本發明一較佳實施例中，所述的步驟c)中，冷軋鋼基材後處理包括如下工序:室溫浸泡處理、吹乾處理和烘乾處理。
[0012]本發明揭示了一種冷軋鋼表面複合膜層的製備方法，該製備方法選料獨特、製備簡便，製得的複合膜層具有較高的腐蝕電位與極化電阻，較低的腐蝕電流密度，從而具備了極高的耐腐蝕性能。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]下面結合附圖和【具體實施方式】對本發明作進一步詳細的說明:
圖1是本發明實施例冷軋鋼表面複合膜層製備方法的工序步驟圖；
【具體實施方式】
[0014]下面結合附圖對本發明的較佳實施例進行詳細闡述，以使本發明的優點和特徵能更易於被本領域技術人員理解，從而對本發明的保護範圍做出更為清楚明確的界定。
[0015]圖1是本發明實施例冷軋鋼表面複合膜層製備方法的工序步驟圖；該製備方法包括如下步驟:a)冷軋鋼基材前處理，b)配製鋯鹽摻雜矽烷溶液，c)冷軋鋼基材後處理，d)複合膜層性能測試。
實施例
[0016]具體製備方法如下:
a)冷軋鋼基材前處理，冷軋鋼基材前處理包括如下工序:1)磨光處理，將需要處理的冷軋鋼基材在加工工具機上進行打磨，便於後續加工處理；2)清洗處理，先用去離子水衝洗經磨光處理後的冷軋鋼基材，然後在室溫下用丙酮清洗冷軋鋼基材表面，最後用去離子水再次對冷軋鋼基材表面進行衝洗；3)去油處理，先將衝洗後的冷軋鋼基材表面吹乾，然後在室溫下用鹼性脫脂劑對冷軋鋼基材表面進行去油處理；4)衝洗及浸溼，先用去離子水將經去油處理後的冷軋鋼基材表面進行衝洗，再用去離子水完全浸溼冷軋鋼基材，直至在冷軋鋼基材表面形成無縫水膜。
[0017]b)配製鋯鹽摻雜矽烷溶液，配製鋯鹽摻雜矽烷溶液包括如下步驟:1)配製矽烷溶液；先將1，2-雙(三甲氧基矽基)乙烷、甲醇、去離子水按體積比5:15:80混合，然後用醋酸調節混合液PH值為3.5~4.0，最後在25°C下攪拌水解I~2h，製得矽烷溶液。2)配製硝酸鋯摻雜矽烷溶液；向水解後製得的矽烷溶液中加入2.2g/L硝酸鋯，充分攪拌，配成濃度為0.001mol/L的硝酸鋯摻雜矽烷溶液。
[0018]c)冷軋鋼基材後處理，後處理具體過程為:先將前處理過的冷軋鋼基材放入配製好的硝酸鋯摻雜矽烷溶液中，再在室溫下浸泡5min，然後取出用壓縮空氣吹乾，最後在150°C烘箱中烘乾30min，即可在冷軋鋼基材表面形成無機/有機複合矽烷膜。該無機/有機複合矽烷膜為硝酸鋯摻雜矽烷複合膜，由於硝酸鋯在冷軋鋼基材表面形成了含有氧化鋯的夾雜化合物層，而氧化鋯的存在可以降低複合矽烷膜的導電性與孔隙度，從而提高複合矽烷膜的耐腐蝕性能；同時，複合矽烷膜中的硝酸鋯離子能起到物理阻隔作用，進而提高了複合矽烷膜的耐腐蝕性能。
[0019]d)複合膜層性能測試，通過對冷軋鋼基材表面形成的無機/有機複合矽烷膜層進行電化學性能測試和硫酸銅點滴測試，結果表明:相比於純矽烷膜，硝酸鋯摻雜矽烷複合膜的腐蝕電位、極化電阻明顯增大，腐蝕電流密度明顯降低，耐腐蝕性能大大提高，且硝酸鋯摻雜矽烷複合膜對冷軋鋼基材表面的保護效率要比純矽烷膜更高。[0020]本發明揭示了一種冷軋鋼表面複合膜層的製備方法，該製備方法選料獨特、製備簡便，製得的複合膜層具有較高的腐蝕電位與極化電阻，較低的腐蝕電流密度，從而具備了極高的耐腐蝕性能。
[0021]以上所述，僅為本發明的【具體實施方式】，但本發明的保護範圍並不局限於此，任何熟悉本領域的技術 人員在本發明所揭露的技術範圍內，可不經過創造性勞動想到的變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護範圍之內。因此，本發明的保護範圍應該以權利要求書所限定的保護範圍為準。
【權利要求】
1.一種冷軋鋼表面複合膜層的製備方法，其特徵在於，所述的製備方法包括如下步驟:a)冷軋鋼基材前處理，b)配製鋯鹽摻雜矽烷溶液，c)冷軋鋼基材後處理，d)複合膜層性能測試。
2.根據權利要求1所述的冷軋鋼表面複合膜層的製備方法，其特徵在於，所述的步驟a)中，冷軋鋼基材前處理包括如下工序:磨光處理、清洗處理、去油處理、衝洗及浸溼。
3.根據權利要求1所述的冷軋鋼表面複合膜層的製備方法，其特徵在於，所述的步驟b)中，配製鋯鹽摻雜矽烷溶液包括如下步驟:1)配製矽烷溶液；2)配製硝酸鋯摻雜矽烷溶液。
4.根據權利要求3所述的冷軋鋼表面複合膜層的製備方法，其特徵在於，所述的矽烷溶液包含的成分及配製體積比為:1，2_雙(三甲氧基矽基)乙烷5%，甲醇15%，去離子水80%。
5.根據權利要求4所述的冷軋鋼表面複合膜層的製備方法，其特徵在於，所述的矽烷溶液各成分按體積比混合後，加入了適量醋酸並調節PH值為3.5~4.0，然後在25°C下攪拌水解I~2h。
6.根據權利要求3所述的冷軋鋼表面複合膜層的製備方法，其特徵在於，所述的硝酸鋯摻雜矽烷溶液濃度為0.0Olmol/L，其通過在製備的矽烷溶液中加入適量硝酸鋯配製而成。
7.根據權利要求1所述的冷軋鋼表面複合膜層的製備方法，其特徵在於，所述的步驟c)中，冷軋鋼基材後處理包括如下`工序:室溫浸泡處理、吹乾處理和烘乾處理。
【文檔編號】C23C22/50GK103590029SQ201310483136
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年10月15日 優先權日:2013年10月15日
【發明者】夏澤軍 申請人:崑山宏凌電子有限公司