對腐蝕的抗性。如將在下面更詳細(xì)地描述的,不存在除了鋅的水溶性 化合物和/或鎂的水溶性化合物之外的任何殘余的水溶性化合物是根據(jù)本發(fā)明的方法的 變型所固有的。
[0068] 就表面分布而言,與對暴露于含鹽環(huán)境的這種類型的涂層所觀察到的相反(對于 這種情況,腐蝕產(chǎn)物的生長根據(jù)表面缺陷和氯化物的存在而隨機(jī)發(fā)生),層13均勻地分布 在涂層7的整個表面上。均勻分布是指,通過在表面上的任意點處以lcm2量級的孔徑為單 位進(jìn)行的X射線熒光光譜分析顯示出存在層13。層13的均勻性是涂層7整體暴露于水性 處理溶液的事實所固有的。
[0069] 層13的重量通過含氯層的重量的測量結(jié)果來表示。含氯層的重量大于或等于 lmg/m2,原因是其低于lmg/m2時,如此形成的層13的覆蓋不足以確保儲存期間不出現(xiàn)變黑 /銹蝕。
[0070] 優(yōu)選地,含氯涂層重量小于或等于70mg/m2。不能證明涂層重量小于70mg/m2時獲 得的良好性能隨涂層重量進(jìn)一步提高。
[0071] 甚至更優(yōu)選地,含氯涂層重量在8mg/m2與60mg/m2之間。
[0072] 水性處理溶液含有濃度大于或等于0.Olmol/L的氯離子C1。這些氯離子可以特 別地來源于氯化鋅、氯化鈉、氯化鉀或也來源于氯化鈣,這些僅通過非限制性實例的方式例 舉出。
[0073] 在水性處理溶液中使用氯化鈉的情況下,如果在溶液中氯化鈉濃度小于0. 58g/L 時,那么在表面上幾乎沒有堿式氯化鋅形成。上述氯化鈉濃度等同于Cl為0.Olmol/L,更 一般地,意味著C1離子的濃度必須大于或等于0. 01m〇l/L,并且優(yōu)選大于或等于0. 07mol/ L〇
[0074] 此外,氯離子的濃度優(yōu)選小于或等于lmol/L。在以高于58g/L的濃度使用氯化鈉 的情況下,就形成層13而言,性能降低。
[0075] 在一個優(yōu)選實施方案中,水性處理溶液還以大于或等于0. 005mol/L的濃度包含 Zn2+,這使得可以獲得更均勻的沉積。在這種情況下,例如通過在純水中溶解氯化鋅來制備 水性處理溶液。
[0076] 在一個優(yōu)選的實施方案中,水性處理溶液還含Mg2+離子。如上所示,這些離子有助 于增強(qiáng)通過與碳酸鹽而非氯水鋅礦進(jìn)行反應(yīng)所形成的堿式氯化鋅層的穩(wěn)定性。除了源于涂 層7中部分溶解的Mg2+離子之外,向水性處理溶液中添加Mg2+使得能夠甚至更長地推遲在 儲存經(jīng)處理的金屬板期間層13轉(zhuǎn)化成碳酸鹽的風(fēng)險。優(yōu)選地,Mg2+離子以硫酸鎂或氯化鎂 的形式添加到水性溶液中。優(yōu)選地,Mg2+離子的濃度為在5X10 5mol/L與0. 25mol/L之間。 如果使用硫酸鎂溶液,那么將優(yōu)選地添加Mg2+使得Mg2+/Cl的摩爾比小于10%,以限制堿式 硫酸鋅的形成。
[0077] 如果使用氯化鋅溶液,那么將優(yōu)選地添加Mg2+離子使得Mg 2+/Zn2+的摩爾比接近于 涂層7的Mg/Zn的摩爾比。還發(fā)現(xiàn)選擇這種數(shù)量級的摩爾比促進(jìn)了層13的穩(wěn)定化。
[0078] 在一個優(yōu)選實施方案中,水性處理溶液不含有除了氯化鋅和/或氯化鎂之外的任 何氯鹽。通過非限制性實例的方式,水性溶液不含有任何氯化鋁、氯化鈣、氯化錳、氯化鐵、 氯化鈷、氯化鎳、氯化銅或氯化錫。不存在除了氯化鋅和/或氯化鎂之外的氯鹽使得能夠防 止在層13中存在形成殘余水溶性化合物的鈉、鉀、鈣和其他陽離子從而改變金屬板1的對 變黑/銹蝕的抗性和對腐蝕的抗性。
[0079] 水性處理溶液優(yōu)選地在鍍鋅線的出口處或在真空沉積線的出口處在任何表面氧 化物生長并修改涂層7的表面反應(yīng)性之前被施加。
[0080] 在用于獲得層13的方法的第一實施方案中,水性處理溶液通過例如浸漬、噴涂或 涂覆使其與涂層7接觸來簡單施加。優(yōu)選地,水性處理溶液以液膜的形式施加于涂層7的 表面。在這種情況下,在該液體膜中發(fā)生以上所述的反應(yīng)1)和反應(yīng)2)。
[0081] 在該第一實施方案中,水性處理溶液的pH優(yōu)選地對應(yīng)于溶液沒有添加堿或酸的 情況下的自然PH,即一般在4與7之間。
[0082] 優(yōu)選地,水性處理溶液在下述條件下被施加于涂層7,上述條件為溫度、與涂層7 的接觸時間、C1離子濃度被調(diào)節(jié)成使得層13的含氯涂層重量大于或等于lmg/m2。
[0083] 水性處理溶液的溫度還優(yōu)選在20°C與60°C之間并且水性處理溶液與涂層7的接 觸時間在2秒與2分鐘之間。
[0084] 有利地,水性處理溶液在下述條件下被施加,上述條件為溫度、與涂層7的接觸時 間、C1離子濃度被調(diào)節(jié)成形成含氯涂層重量在8mg/m2與60mg/m2之間的層13。
[0085] 優(yōu)選地,用于該第一實施方案的水性處理溶液包含氯化鋅。選擇鋅作為陽離子使 得能夠防止鈉或鉀的存在,鈉或鉀的存在可能在堿式氯化鋅的層中形成水溶性化合物。優(yōu) 選地,水性處理溶液含有在10g/L與80g/L之間的氯化鋅ZnCl2,對應(yīng)于在0. 14mol/L與 1. 2mol/L之間的C1離子濃度。還發(fā)現(xiàn),在該濃度范圍內(nèi),沉積速率幾乎不受濃度值的影響。
[0086] 優(yōu)選地,用于該第一實施方案的水性處理溶液不包含除了氯化鋅和/或氯化鎂之 外的任何氯鹽。不存在除了氯化鋅和/或氯化鎂之外的氯鹽使得能夠防止存在鈉、鉀、鈣和 其他陽離子,所述鈉、鉀、鈣和其他陽離子在堿式氯化鋅層中形成殘余水溶性化合物從而改 變金屬板1的對變黑/銹蝕的抗性和對腐蝕的抗性。因此,與對在自然環(huán)境或加速條件下 暴露于腐蝕性氣氛的涂層7所觀察到的相反,形成的層13特別地不包含任何殘余的氯化鈉 的水溶性化合物。
[0087] 在該實施方案的一個變化方案中,水性處理溶液含有針對鋅的氧化劑例如過氧化 氫。該氧化劑可以在低濃度下具有非常顯著的加速劑效應(yīng)。已經(jīng)發(fā)現(xiàn),向溶液中添加僅 0· 03% (即8X10 3mol/L)的過氧化氫或2X10 4mol/L的高錳酸鉀能夠使沉積速率(大約) 加倍。反之,已經(jīng)發(fā)現(xiàn),100倍大的濃度在沉積速率方面未獲得任何進(jìn)一步的改善。
[0088] 在施加水性處理溶液之后且在干燥之前,所沉積的層13是粘附的。所述干燥被調(diào) 節(jié)成從沉積物中去除殘余的水。
[0089] 在施加步驟與干燥步驟之間,優(yōu)選地清洗金屬板1,以消除所獲得的沉積物的可溶 部分。沒有清洗以及得到的部分水溶性沉積物對儲存期間的耐腐蝕性不是非常不利,只要 所獲得的沉積物實際上包含不溶于水的層13 (層13由氯水鋅礦制成)并且不包含任何殘 余的鈉或鉀的水溶性化合物即可。
[0090] 在用以得到層13的方法的第二實施方案中,在陽極極化下將水性處理溶液施加 于涂層7上。
[0091] 在這種情況下,水性處理溶液的pH在7與10之間。如果溶液的pH值小于7,那么 沒有形成粘附到待處理表面的堿式氯鹽。如果溶液的pH值大于10,那么堿式氯鹽重新溶解 和/或分解。
[0092] 優(yōu)選地,水性處理溶液通過下述方式被施加涂層7 :調(diào)節(jié)處理期間流通的電荷量 使得層13的含氯涂層重量大于或等于lmg/m2。
[0093] 優(yōu)選地,待處理表面的所施加的電荷密度在10C/dm2與100C/dm 2之間。
[0094] 優(yōu)選地,層13的沉積必須在高極化電流密度特別是大于20A/dm2例如200A/dm2下 進(jìn)行。
[0095] 可以使用鈦陰極作為對電極。
[0096] 水性處理溶液的溫度一般在20°C與60°C之間,優(yōu)選地,在大于或等于40°C的溫度 處進(jìn)行所述方法以增加溶液的導(dǎo)電性并且降低歐姆損耗。
[0097] 在根據(jù)該另一實施方案形成層13之后,利用足量的脫礦質(zhì)水清洗經(jīng)處理的表面。 該清洗步驟可以去除沉積物的表面上的堿性反應(yīng)物,該堿性反應(yīng)物會導(dǎo)致腐蝕問題。該清 洗也可以從層13中去除與水性處理溶液的組成中的氯離子相關(guān)聯(lián)的鈣、鉀或任何其他陽 離子的任何殘余水溶性鹽。在該第二實施方案中,該清洗還可以不限制在處理溶液中使用 的氯鹽的性質(zhì)。
[0098] 在層13的這兩個實施方案的框架中,在涂層7上施加水處理溶液優(yōu)選地在涂覆有 涂層7的基體3處于以移動的帶的形式運動時進(jìn)行。特別地,優(yōu)選地在光整冷乳步