强镀锌黑色钝化膜附着力的改良工艺

工艺 本工艺 国内某钝 化工艺
不同黑色钝化工艺膜层的附着力与耐蚀性
钝化膜干燥 前附着力 良好 一擦即掉 钝化膜干燥 后附着力 00 次 ;. 次 一次合格率 ;)! -.!
*88 ;- < 有 !! 表面腐蚀 ;- < 有 )! 表面腐蚀
适量的 *+!, 有利于形成较厚的膜层， 并使钝化膜细致清亮， 对于 提高黑度、 亮度、 结合力极有好处。增强剂能够提高黑色微粒的 “粘接” 强度和钝化膜层致密度， 有助于改善膜层韧性和形成较少 裂纹的钝化膜以及增强钝化膜在干燥之前的附着力。 （-）钝化温度 钝化温度对钝化膜质量有显著影响。钝化 液温度过低时， 由于钝化反应速度慢， 生成的钝化膜薄， 颜色呈淡 绿带彩虹色， 耐蚀性差； 钝化液温度过高时， 钝化速度快， 生成的 钝化膜疏松， 色彩不均匀， 耐蚀性差。钝化温度控制在 %. / %0 1 间时， 钝化膜层外观质量较好。 （2）钝化时间 钝化时间过短， 钝化膜较薄且带明显彩虹 色； 钝化时间太长， 钝化膜过厚， 会使膜层溶解剥落， 甚至露底。 由于钝化时间的长短与钝化液各成分的含量、 钝化液温度、 &’ 值 等有关， 所以在钝化过程中， 可以不时地将钝化工件露出液面， 用 肉眼判断， 一般有足够的黑度就可以了。本工艺钝化时间宜控制 在 (. / ). 3 间。 （0）钝化后水洗 &’ 值 当水洗液呈碱性或中性时， 钝化出 的工件均带彩虹色， 效果不好； 当水洗液呈强酸性时， 钝化出的工 件光泽性、 耐蚀性均差， 不能满足要求。一般控制钝化后水洗 &’ 值在 ! / ) 间， 钝化膜质量较好。
黑色钝化工艺
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一种增强镀锌黑色钝化膜附着力的改良工艺 喷雾后观察工件表面白锈所占面积。 （!）表面形貌观察： 用 "#"# 扫描电镜观察工件表面钝化膜 形貌。 膜厚度也基本相当， 但前者钝化膜更为致密， 故耐蚀性也更好。
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结果与讨论
溶液组成及操纵条件的影响
作者： 作者单位： 刊名： 英文刊名： 年，卷(期)： 被引用次数： 黎学明， 梁永鸿 黎学明(重庆大学化学化工学院,重庆,400044)， 梁永鸿(中国嘉陵工业股份有限公司,重庆,400032) 材料保护 JOURNAL OF MATERIALS PROTECTION 2002，35(2) 1次
参考文献(7条) 1.储荣邦.沈品华.董愚 光亮氯化钾镀锌 1991 2.周乾荣.王月忠 镀锌油光黑钝化 1998(03) 3.方明 镀锌黑钝化工艺 1996(04) 4.陈天玉 镀锌层绿黑色钝化[期刊论文]-电镀与精饰 1998(03) 5.朱立群.李雪源 镀锌层光亮黑钝化工艺[期刊论文]-材料保护 1999(11) 6.曾鑫.项昕 镀锌黑色钝化及其应用 1999(03) 7.尚书定 镀锌层的黑色钝化[期刊论文]-电镀与精饰 2000(01)
铬酐是形成钝化膜的主要物质， 其含量的高低对
（ 5）本工艺 $ ... 6 图 （7）对照工艺 $ .$. 6
（$）铬酐
钝化膜厚度、 黑度、 结合力、 耐蚀性影响颇大。当维持上述钝化液 中其他物质浓度不变时， 随着铬酐浓度增加， 钝化膜将会从疏松 的灰黑色变到侧光带彩绿色， 最后变为均匀致密的油光黑色钝化 膜层， 且未干燥的膜层表现出良好的附着力。但铬酐含量太高 时， 钝化膜的颜色转黄。 （%）硫酸氢钠 硫酸氢钠是钝化液中的重要成分。适当增 加硫酸根离子浓度， 可以得到较厚的钝化膜， 但超过某一极限值 时， 钝化膜会变薄、 变暗、 甚至无光， 且出现黑色雾迹； 而浓度过低 时， 钝化膜色彩淡， 易脱膜， 附着力差， 耐磨性不好。 （!）磷酸二氢钠 磷酸二氢钠在钝化过程中作为 &’ 值缓冲 剂， 对钝化膜骨架有一定的填充作用。其含量高低会影响钝化膜 的黑度及光泽， 含量低时发黄， 过高呈褐色。 （(）硝酸银 硝酸银是黑色钝化的发黑剂， 是主要的发黑物 质。含量过高时， 发黑中心增多， 钝化膜黑而疏松； 但含量过低 时， 相对增加了铬酐的含量， 钝化膜呈黄绿色， 黑度不够。 （)）硝酸钠和增强剂 硝酸钠为活化剂， 有微观整平作用，
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。针对此问题， 笔者对已有
的硫酸盐’磷酸盐银盐黑色钝化体系进行了改良， 提出了新的钝 化工艺， 经现场应用试验取得满意效果。
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钝化膜性能测试
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试
验
（!）附着力试验： 手持无砂橡皮， 用通常压力来回摩擦试样 表面， 并记录钝化膜磨损至露出锌基底的次数。 （"）耐蚀性 （+((） ： 按 [\ 1$.U—U1 标准进行， 进行 T1 @ 连续
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参
考
文
献
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钝化膜表面形貌
图给出了本钝化工艺和国内某钝化工艺处理所得膜层的表
面形貌。由图可见， 采用硫酸盐4磷酸盐型钝化所得的膜层裂纹 数远少于醋酸型钝化工艺， 在锌层厚度相同条件下， 形成的钝化
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一种增强镀锌黑色钝化膜附着力的改良工艺
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一种增强镀锌黑色钝化膜附着力的改良工艺
黎学明! ， 梁永鸿" （! # 重庆大学化学化工学院， 重庆 $%%%$$； 重庆 $%%%&"） " # 中国嘉陵工业股份有限公司，
$ 结
论
采用本工艺不但解决了工件干燥之前钝化膜附着不牢的问 题， 而且进一步提高了产品的黑度及典雅程度、 耐蚀性； 更重要的 是提高了工件表面钝化膜干燥前附着力， 从而提高了镀锌生产的 一次合格率。目前， 该工艺已在协作单位得到实际应用。 ［
［ $ ］ 储荣邦， 沈品华， 董 术文献出版社， $;;$ = ［ % ］ 周乾荣， 王 月 忠 = 镀锌 油 光 黑钝 化 ［ >］ （!） ： = 电 镀与环保， $;;0， $0 %! / %) = ［!］ 方 明 = 镀锌黑钝化工艺 ［ >］ （(） ： = 表面技术， $;;-， %) (; / )% = ［ ( ］ 陈天玉 = 镀锌层绿黑色钝化 ［ >］ （!） ： = 电镀与精饰， $;;0， %. $% / $( = ［ ) ］ 朱立群， 李 雪 源 = 镀 锌 层 光亮 黑 钝 化工 艺 ［ >］ = 材料保护， $;;;， !% （$$） ： $% / $! = ［-］ 曾 鑫， 项 昕 = 镀 锌黑 色 钝 化及 其 应 用 ［ >］ = 表面技术， $;;;， %0 （!） ： !! / !) = ［ 2 ］ 尚书定 = 镀锌层的黑色钝化 ［ >］ （%） = 电镀与精饰， %...， %% %0 / !. = ［责任编辑： 魏兆军］
不同黑色钝化工艺处理的钝化膜 层的 89: 形貌图
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钝化膜层附着力与耐性
硫酸盐4磷酸盐型和醋酸型钝化工艺所得膜层的附着力、 耐
蚀性见表所示。由表可以看出， 醋酸型钝化工艺在膜层干燥之 前， 极易擦掉， 用于滚镀件时由于相互碰撞使次品率很高， 而本工 艺钝化膜层即使干燥之前也有较高的附着力， 大大提高了滚镀件 生产的合格率； 与醋酸型钝化工艺相比， 本工艺所形成的钝化膜 干燥以后附着力、 耐蚀性均能满足实际生产的要求。 表
［!］ 化处理的理论研究和工艺实践的阐述已经很多， 较为成熟 。相