最新常温发黑液的配方.docx

1、最新常温发黑液的配方常温发黑液的配方 一、常温发黑液的组成 主盐无论是硒化物系，还是非硒化物的常温发黑剂，Cu2都是成膜的关键组分，最常用的为硫酸铜。 氧化剂在常温发黑剂中，必有氧化剂和铜盐、铁基体等参与氧化还原反应才能成膜，常用的有二氧化硒、亚硒酸等，此外还有硝酸、亚硝酸盐、硝酸盐等。 加速剂起催化作用，能提高反应成膜速度，最常用的为氯化镍、硫酸镍等。 络合剂主要作用是络合铜，控制其置换速度，以保障结合力、常用的有柠檬酸盐、酒石酸盐、氟化物、磺基水杨酸等。 稳定剂主要是维持发黑剂pH值稳定。从而使常温发黑操作正常稳定。常选材料有硼酸、磷酸、磷酸缓冲液、氨水、磷酸二氢盐等。 表面活性剂使基体表

2、面润滑、发黑膜均匀一致，可消除发花、浮灰现象，常用的有OP乳化剂、十二烷基硫酸钠等。 二、钢铁常温发黑液具体配Fang 现根据各种杂志所刊发钢铁常温发黑论文资料，并依据我公司研究成果，公布以下具体配Fang，供进行此项研究者参考。 配Fang1： 硫酸铜48 g/L 二氧化硒48 g/L 磷酸盐715 g/L 硝酸盐24 g/L 柠檬酸盐24 g/L 稳定剂20 ml/L pH2.02.5 时间35 min 配Fang2(武汉水运工程学院提供)： 硫酸铜13 g/L 亚硒酸23 g/L 磷酸24 g/L 有机酸1.01.5 g/L 十二烷基硫酸钠0.10.3 g/L 复合添加剂1015 g/L

3、 pH23 时间26 min 配Fang3(贵州航空发动机公司提供)： 硫酸铜37 g/L 硫酸镍23 g/L 乙二胺四乙酸二钠45 g/L 亚硒酸45 g/L 磷酸盐2.03.0 g/L pH值2.03.0 时间3060 s 配Fang4(大庆石油学院提供)： 硫酸铜2.02.5 g/L 硝酸1.02.0 ml/L 二氧化硒2.53.0 g/L 磷酸1.01.5 ml/L 对苯二酚0.81.2 g/L 发黑促进剂1.52.0 g/L 乙二胺四乙酸二钠0.50.8 g/L OP-10乳化剂适量 配Fang5(南方轻工研究所提供)： 硝酸铜46 g/L 亚硒酸510 g/L 磷酸510 ml/L

4、 氯化钠12 g/L pH1.11.2 配Fang6(河南中原机械厂提供)： 硫酸铜24 g/L 二氧化硒4 g/L 磷酸1015 g/L 氯化镍1015 g/L 酒石酸钾钠2 g/L 柠檬酸钾2 g/L 时间36 min 配Fang7(杭州大学化学系提供)： 硫酸铜(CuSO4.5H2O）3 g/L 磷酸缓冲液(H3PO4.KH2PO4）4 g/L 亚硒酸(H2SeO3）1 g/L 添加剂3 g/L 时间13 min 配Fang8： 硫酸铜4 g/L 硫酸镍1 g/L 亚硒酸4 g/L 磷酸二氢锌2 g/L 硼酸4 g/L DPE-12 ml/L pH2.53.5 时间1060 s 配Fan

5、g9： 硫酸铜35 g/L 亚硒酸35 g/L 磷酸二氢锌45 g/L 柠檬酸23 g/L 硝酸钾1 g/L 添加剂20 ml/L 配Fang10： 硫酸铜45 g/L 二氧化硒45 g/L 硫酸镍34 g/L 氧化锌23 g/L 磷酸1015 g/L TX-10乳化剂10 g/L 稳定剂510 g/L 时间38 min 配Fang11： 硫酸铜46 g/L 二氧化硒1.53 g/L 硫酸镍0.52 g/L 柠檬酸钾2 g/L 对苯二酚11.5 g/L 时间15 min 配Fang12： 硫酸铜2 g/L 亚硒酸4 g/L 钼酸钠2 g/L 硫代硫酸钠1 g/L 硫酸镍4 g/L pH1.52

6、.5 时间58 min 配Fang13： 二氧化硒5 g/L 硫酸铜4 g/L 硫酸镍4 g/L 硝酸锌10 g/L 磷酸10 g/L TX-10乳化剂5 g/L 络合剂10 ml/L 时间25 min 三、工艺参数的影响 1发黑液浓度的影响 常温发黑剂浓度过高时，成膜速度过快，膜层较疏松，结合力不好；浓度过低，发黑速度慢。然而，不同材料由于表面活性不同溶液含量也应不同。 2pH值的影响 pH值是影响发黑效果的一个最重要的参数。若pH值过高，成膜速度慢，甚至不能发黑成膜，pH值过低，则反应速度过快，结合力不好，而且随pH值的进一步降低会溶解生成的膜层。pH一般制在1.52.5之间，必要时可用硝

7、酸或氨水调整。 3温度的影响 温度低于10时，反应速度较慢，黑度和均匀性差，此时应延长反应时间。当温度大于40时，反应速度过快，结合力差，温度一般控制在1535。 4时间的影响 黑化时间需根据基体成分和温度而定，一般在310 min。若时间过短，则膜成长不完全，膜层过薄，有花斑；若发黑时间过长，则表面会过多地为黑色氧化物，多余部分疏松，结合力不好。 四、常温发黑工艺简介 钢铁常温发黑工艺流程主要包括前处理、发黑和后处理3个部分，其工艺流程为： 化学除油热水洗冷水洗酸洗冷水洗冷水洗发黑(可2次发黑)水洗水洗中和水洗浸油封闭。 1除油 除油是关键，如果工件上油未除净，就会直接影响黑化的质量，出现花

8、斑或发黑膜结合力差，甚至不能上色。在此推荐一个除油配Fang。 氢氧化钠80100g/L 磷酸三钠5060g/L 洗衣粉35 g/L 温度80以上 时间110 min 对于油污比较严重的工件：可以先用有机溶剂清洗后再化学除油，还可再增加一道电化学除油工序。 化学除油后必须先用热水洗。 2酸洗 对于锈蚀不太严重的工件，可采用常规的盐酸液除锈、再水洗，对于锈层和氧化皮较厚的工件，推荐采用以下配Fang： 盐酸300350 g/L 硫酸150200 g/L OP-10乳化剂35 g/L 十二烷基硫酸钠0.02005g/L 时间至锈除尽为止 酸洗应注意防止工件过腐蚀，可向酸洗液中加入硫脲等缓蚀剂。 3

9、发黑 将经过前处理的工件直接浸入发黑液中，当工件完全发黑时，即可取出。必须注意：时间不能过长，否则，发黑膜疏松，结合力差。为了获得最佳发黑效果，可将工件抖动数次，以便着色均匀。 发黑时间可根据实际情况进行适当调整。例如：随着发黑量的增多，发黑剂有效成分不断消耗，发黑速度逐渐变慢，需适当延长发黑时间。另外，冬季发黑时间应长一些，夏季发黑时间应短一些。 工件从发黑液中取出后，应空留几分钟，以继续成膜反应，增加结合力。因成膜反应缓慢，随发黑件存放时间延长，其外观会更黑，耐蚀性和结合力也会越来越好。 工件取出后若发现局部着色不均匀，可漂洗后放回发黑液中继续着色，直到满意为止。 为得到效果最佳的常温发黑

10、膜，可采用2次发黑工艺，即工件先后在两个发黑槽中发黑，两个发黑槽液成分一致、浓度不同。一般第2槽浓度较低，约为第1槽浓度的1/4左右，其它操作条件一致。应注意：工件经第一次发黑后，应充分水洗再进行第次发黑。 4中和 中和处理是用3%5碳酸钠溶液刷洗或浸渍1 min，其目的是为了中和发黑液残液，并填充膜层孔隙，否则残留的酸性发黑液将降低膜层耐蚀性。 5封闭处理 工件发黑后常用防锈油进行封闭处理，可采用以下3种方式： 工件经中和水洗后，再热水洗，甩干，彻底干燥后，浸热防锈油(8090)进行封闭处理，时间约2 min。 工件经热水清洗、甩干后直接浸入脱水防锈油中进行封闭处理，时间在35 min，取出后自然晾干。 工件发黑后先在8090的1%肥皂溶液中填充处理，取出干燥后可以直接浸普通机油或防锈油。