锌的铬酸盐钝化_王盛林
镀锌层三价铬钝化
镀锌层三价铬钝化的研究进展
1无色钝化
对热浸镀锌的钝化,有一种三价铬配方[ 17 ] :1. 5 g/ L 铬鞣革,0. 75 g/ L 次磷酸钠,1 g/ L 硝酸钠,pH = 3 ,温度60~90 ℃。生成无色钝化膜,经过中性盐雾试验,结果达20~30 h ,白锈面积为5 % ,与铬酸盐无色钝化相当的一种以草酸为基础的三价铬配位化合物溶液可对镀锌件钝化处理,配方为[ 18 ] :首先制备水溶性的草酸铬配位化合物,例如,将253. 8 g Cr (NO3) 3 分别加入草酸103. 3 g/ L 中反应,生成配位化合物[Cr CO2O4) X (H2O) 6 - 2X ] + (3 - 2x) n •A- n3 - 2x ,其中任取一种阴离子;在[Cr (CO2O4 ) X (H2O) 6 - 2X ] + (3 - 2X)m •K+ m3 - 2X中任取一种阳离子,加热至沸腾,溶液变成红紫色后冷却至室温,再加入蒸馏水配成1 L 溶液。其次,将上述溶液量取40mL ,加入蒸馏水配成1 L 溶液,并调节pH 值,钝化30~60s。生成的钝化膜耐腐蚀性好,经中性盐雾试验表明,草酸与铬摩尔比为0. 5 ,pH 值为2. 0 时,22 h 产生白锈面积为5 % ,66 h 白锈面积为30 %。镀锌层三价铬钝化工艺钝化液由可溶性三价铬盐组成[ 20 ] ,如Cr2 (SO4) 3 ,Cr (NO3) 3 。三价铬的获得最好是将铬酸盐还原。有机还原剂有甲醇、乙醇、乙二醇、甲醛及对苯二酚,也可用无机还原剂(碱金属碘化物、亚铁盐、二氧化硫、碱金属亚硫酸盐) 。还原六价铬使用还原剂时,用量要足够使六价铬充分反应,但用硫化物时则不能过量,否则剩余物会使钝化膜产生红锈。为增加溶液活性,一般加氟化物和无机酸。配方举例: 1 % (体积分数) 的Cr ( Ⅲ) 盐, 8mL/ L 的H2SO4 (相对密度为1. 84) (可用4 mL/ L 的HC1代替) ,3. 6 g/ L 的NH4HF2 ,2 %(体积分数) 的H2O2 (可用7g/ L 溴酸钠或10 g/ L 氯酸钠代替) 。上述配方中三价铬为由94 g/ L 或86. 5 g/ L 焦亚硫酸钾及64 g/ L 焦亚硫酸钠反应所得的产物。若用硫酸铬和醋酸铬,则上述配方浓度为0. 5 g/ L ,表面活性剂用Armohib25 (一种胺系表面活性剂)32 mL/ L ,pH 为1~3 ,温度20~35 ℃,时间10~30 s。还有一种绿蓝色的混合三价铬钝化液,绿色钝化液由铬酸盐还原为三价铬,蓝色钝化液可由铬酸盐还原,也可将硫酸铬溶于水然后加入酸以及氟化氢胺来制备,并调节钝化液的pH值不小于2 。该钝化液不含过氧化物以及其他氧化剂,混合时蓝色三价铬离子与绿色三价铬离子的重量比是1∶ 10~10 ∶ 1[ 21 ] 。镀锌层浸入该混合钝化液中15~30 s 后,得到无色膜。当蓝色和绿色三价铬溶液各取1. 5 g ,加蒸馏水97g ,钝化后样品经24 h 的中性盐雾试验,结果混合钝化膜白锈面积为25 % ,而单独的蓝色、绿色钝化膜白锈面积均大于50 % ,表明混合膜耐腐蚀性能大大提高了。江志全提出的的镀锌三价铬钝化工艺配方是[ 21 ] :10~100 g/ L 铬酐,10~100 g/ L 酒石酸钾钠,30~70 mL硝酸或20~60 mL 硫酸,也可以是7~15 mL 硝酸和21~45 mL 硫酸的混合物。在常温常压下,将铬酐溶于水,再加入酒石酸钾钠搅拌溶化,放置数小时,让其充分反应,在此期间经常搅拌,pH 在4~5 之间,加硝酸或硫酸,搅拌均匀放置数小时,即得半透明紫黑色钝化液。钝化作用机理是六价铬被酒石酸钾钠还原为三价铬,三价铬离子与水形成紫色三价铬配位离子[Cr (H2O) ]3 + 。镀锌件由三价铬和硝酸根阴离子或硫酸根阴离子协调形成无色钝化。该钝化膜抗色变力和耐腐蚀性都比较高。
镀锌钝化——精选推荐
镀锌钝化
钝化成膜理论
钝化理论与钝化现象的定义有密切关系。如果钝化现象是因为金属与钝化剂直接作用而产生的,那么称为“化学钝化”或者“自动钝化”。比如铬、铝、钛等金属在空气中和含氧溶液中都很容易被氧所钝化,被称为自钝化金属。如果金属的钝化是由阳极极化引起的,那么就叫做“阳极钝化”或者“电化学钝化”。铁、镍、钼等在稀硫酸溶液中均可发生电化学钝化。这两类钝化本质上是一致的,可以用相同的理论来解释。还有一种所谓的“机械钝化”,指的是在一定环境中,金属表面沉淀出一层较厚的、但又比较疏松的盐层,把金属基体和腐蚀介质机械地隔离开。钝化理论主要是用来解释前两种钝化现象的,广为接受的有两种:成相膜理论和吸附理论。
成相膜理论和吸附理论都可以较好的解释大部分实验事实,但也有各自缺陷。如果将两种理论联系起来,可以将金属钝化分成两个步骤: 第一步,OH-在金属表面吸附,或者H2O在金属表面的定向吸附;吸附分子或离子参与电化学反应,直接形成“第一层氧层”后,金属的溶解速度即开始大幅下降。第二步,由于在第一步过程中生成的吸附膜并不可能完全阻止金属的溶解,一定条件下这种氧层会继续生长变厚而形成成相的氧化物膜。与吸附膜相比,较厚的膜对金属的溶解过程的阻化效应更好一些,阳极电流应该进一步下降。如果某种金属在腐蚀介质中只发生上述第一步反应, 或者金属腐蚀速度的降低主要由第一步过程中产生的吸附层所贡献,那么用吸附理论就可以比较好地解释这种体系的钝化现象。如果某种金属腐蚀速率的降低主要由第二步过程中产生的成相氧化膜所贡献,则用成相膜理论来解释钝化现象较合适。但不论采用哪一种理论,在大多数情况下,只要有合适的条件,还是会形成有一定厚度的氧化物膜的,而且这一层氧化物膜对金属的阳极溶解速度有很大影响。因此,对钝化膜结构进行微观研究,具有一定的实际意义。
锌与锌合金镀层三价铬钝化工艺的发展
加金 属黑 色氧化 物 、 金属 硫化 物或 磷衍生 物 , 在锌镀
层上也 获得 黑色 钝 化层 。 目前该 工 艺 已 经成 熟 , 几
2 三 价 铬 பைடு நூலகம் 化 工 艺
三价铬钝 化 替代六 价铬钝 化 总体上 降低 了耐蚀 性 能 。事实 上 , 的形 成 机 理 二 者 是 明 显 不 同 的 。 膜
由铬 的氧化 物和胶 体硅共 同作用形 成 的三价铬
钝 化 膜 的 耐蚀 性 能 , 比单 纯 采 用 三 价 铬 酸 盐 形 成 的 钝 化 膜 的耐 蚀 性 能 要 强 得 多 。 通 过 电 化 学 测 试 . 评 价 0 1to/ 可 . lI o 的 Na 1 C 溶 液 中钝 化 膜 耐 蚀 性 能 。 图 5 明 在 此 种 介 质 中 浸 表 泡 2l后 其 行 为 的 变 化 情 况 。我 们 可 看 到 , 同 的 不 钝 化工 艺生 成 的钝 化 膜 , 耐 蚀 性 能 的增 强 情 况 。 其
图 1 示钝化 膜微 裂纹结 构 的生成 情况 。 显
l ¨
一
图 2 六 价铬 钝 化 膜 微 观 形 貌
( 入 时 间 a 1 , 5s c6 浸 5s b 3 , 0 s及 d 9 ) 0s
图 1 锌一 合 金 六 价铬 黑 色钝 化 膜 微 裂 纹 结 构 的演 变 铁
用于锌及锌合金的新一代高性能三价铬酸盐钝化技术
用于锌及锌合金的新一代高性能三价铬酸盐钝化技术
彭补之
【期刊名称】《材料保护》
【年(卷),期】2002(35)12
【总页数】1页(P68-68)
【关键词】锌;锌合金;三价铬酸盐;钝化技术
【作者】彭补之
【作者单位】
【正文语种】中文
【中图分类】TG174.45
【相关文献】
1.锌与锌合金镀层三价铬钝化的优越性分析 [J], 尚思通;小米·盖尔
2.锌与锌合金镀层三价铬钝化工艺的发展 [J], 寻主·史克·杜拜;刘心峰
3.镀锌层铬酸盐及三价铬盐钝化技术的几个问题 [J], 戎国灿
4.锌合金压铸件铬酸盐钝化 [J], 毕爱文;王垣芳;原顺德
5.热浸镀55%铝锌合金镀层钢板的铬酸盐钝化试验 [J], 杜鹏翔;蒙继龙;魏兴钊因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买
镀锌层三价铬钝化工艺
210 (118~ 212)
50 (45~ 60)
XCD 21 40 XCD 22 50 HNO 3 10
115~ 117
15~ 35
120 (108~ 132)
118 (118~ 210)
60 (55~ 80)
时间 s
60 (30~ 90)
50 (45~ 60)
新液 80~ 100 老液 40~ 70
(上海航天局 802 研究所, 上海 200333) 摘要: 概述了镀锌层三价铬钝化膜形成机理及特性, 及国内外三价铬钝化工艺应用情况, 三价铬钝 化液的使用寿命长, 镀液成分较稳定, 并可得到不同色泽的钝化膜, 采用封闭剂处理显著提高了膜 层耐蚀性; 三价铬钝化能减少对环境的污染, 是我国电镀清洁生产推荐的工艺, 具有实用参考价值。 关 键 词: 三价铬钝化; 自愈能力; 封闭处理; 镀锌层 中图分类号: TQ 153115 T G174145 文献标识码: A
· 26 · M ar. 2006 P la t ing and F in ish ing V o l. 28 N o. 2 Serial N o. 167
文章编号: 100123849 (2006) 0220026204 α
镀锌层三价铬钝化工艺
陈春成
2006 年 3 月 电 镀 与 精 饰 第 28 卷第 2 期 (总 167 期) · 2 7·
一低碳钢碱性锌酸盐镀锌工艺及钝化处理
图 1 镀锌槽接线方式
实验一 低碳钢碱性锌酸盐镀锌工艺及钝化处理
一、实验目的
1.熟悉电镀的前处理工艺;
2.掌握碱性锌酸盐镀锌工艺流程及钝化处理工艺;
3.掌握碱性镀锌工艺参数对镀层质量的影响
4.掌握镀层厚度测试方法。 二、实验原理
碱性锌酸盐镀锌层晶格结构为柱状,结晶细密,光泽、耐腐蚀性好,适合彩色钝化。镀液的分散能力和深镀能力接近于氰化镀液,适合于形状复杂零件电镀;镀液稳定,操作维护方便,对设备无腐蚀性,综合经济效益好。但碱性锌酸盐镀锌沉积速度慢、电流效率为70%~80%左右。允许温度范围窄(高于40℃不好)、镀厚超过15μm 时有脆性、铸锻件较难电镀、工作时会有刺激性气体逸出,必须要安装通风装置等。 (1) 电极反应
阴极反应:[Zn(OH)4]2- + 2e - → Zn + 4OH - 2H 2O + 2e - → H 2↑ + 2OH -
阳极反应:Zn + 4OH - -2e - → [Zn(OH)4]2- 4OH - - 4e - → O 2↑ + 2H 2O (2)影响碱性锌酸盐镀锌层质量的因素 1)镀液的组成
a.氧化锌 镀液的主盐,由于在碱性锌酸盐镀锌液中OH -根离子对Zn 2+的络合能力不高,因此阴极极化较弱。为此,采用降低氧化锌含量,提高氢氧化钠含量的办法进行弥补。通常将氢氧化钠与氧化锌的重量比控制在10左右。锌含量适当提高,电流效率
提高,但分散能力和深镀能力降低,复杂件的尖棱部位镀层粗糙,
容易出现阴阳面;含量偏低,阴极极化增加,分散能力好,但沉积速度慢。
b.氢氧化钠,络合剂、阳极去极化剂和导电盐,兼有除油作用。氢氧化钠适当提高,镀液导电性好,分散能力和深度能力提高,阳极不易钝化。但如果用量过高,阳极化学溶解加速,镀液中锌离子浓度升高,造成主要成分比例失调,同时阴极电流效率下降,光亮剂消耗增多。
锌镀层的钝化处理
锌镀层的钝化处理
发布时间:2008-09-12
一、六价铬钝化处理
锌的化学性质活泼,在大气中容易氧化变暗,最后产生“白锈”腐蚀。镀锌后经过铬酸盐处理,以便在锌上覆盖一层化学转化膜,使活泼的金属处于钝态,这就叫锌层铬酸盐钝化处理。这层厚度只有0.5μm以下的铬酸盐薄膜,能使锌的耐蚀性能提高6倍~8倍,并赋予锌以美丽的装饰外观和抗污能力。目前钝化主要有六价铬钝化与三价铬钝化。
铬酸盐钝化不仅作为防护层,而且在一些低档产品上经白钝化,或者白钝化经有机料着色,可作为防护-装饰用途。铬酸盐钝化液由铬酸、活化剂和无机酸组成,锌与钝化液发生作用,导致锌溶解、六价铬还原成三价铬,并在反应中消耗氢离子,当锌和溶液界面上的pH值上升到3以上时,产生一系列的成膜反应,凝胶状钝化膜就在锌界面上形成。关于钝化膜形成的机理和膜层的化学组成仍有争论。一般认为锌层钝化膜是由碱式铬酸铬、碱式铬酸锌和水合三氧化铬等组成的水合物。经分析膜中三价铬含量占28.2%,六价铬占8.68%,水分占19.3%。其中三价铬是钝化膜的骨架,六价铬靠吸附、夹杂和化学键力填充于三价铬的骨架之中,故六价铬的含量直接影响钝化膜的耐蚀性。当钝化膜受到磕、划、碰伤时,在潮湿空气中六价铬可溶于水膜内,在破损处成膜给予自动修复,这是铬酸盐膜的重要优点之一。长期以来人们认为钝化膜的彩虹色是由于化学组成决定的。三价铬呈淡绿色和绿色;六价铬呈橙红至红色;不同价态和不同量的铬相混合就出现了五颜六色。这就是化学成色学说。但是它不能解释从不同角度看颜色各异;不同钝化手法可得到有层次的色阶;随钝化膜厚度增加颜色的变化规律同所见光光波所显示的颜色相同;以及干燥过程色彩变化等现象。如是我国研究者提出了物理成色即光波干涉成色的学说。
铬酸盐钝化
铬酸盐钝化
引言
铬酸盐钝化是一种电化学表面处理方法,通过在金属表面形成铬酸
盐保护层来提高材料的耐蚀性能。这一方法在许多行业中广泛应用,特别是在制造业中的金属加工和表面涂层领域。本文将详细介绍铬
酸盐钝化的原理、应用和优势。
一、原理
1.1 铬酸盐的氧化性
铬酸盐是一种强氧化剂,其能够将金属表面的铁氧化物还原为更稳
定的铬氧化物。这是因为铬(III)在氧化的过程中会被还原为铬(II),
并和金属表面反应形成一层致密、均匀的铬氧化物保护层。这一保
护层能够阻止氧气和水接触到金属表面,从而减少了金属的腐蚀。
1.2 铬酸盐的酸性
铬酸盐溶液具有一定的酸性,这一特性能够中和金属表面的碱性物质,如氢氧化物和碳酸盐等。通过中和这些碱性物质,铬酸盐钝化
可以调节金属表面的pH值,从而有效控制钝化过程的速率和结果。
二、应用
2.1 金属加工行业
铬酸盐钝化在金属加工行业中得到广泛应用。在金属制造过程中,
金属表面常常会受到氧化、腐蚀和污染等因素的影响,导致产品质
量下降。使用铬酸盐钝化可以有效地去除金属表面的氧化物和杂质,形成一层光滑、均匀的保护层,提高金属的耐蚀性和外观质量。
2.2 表面涂层领域
铬酸盐钝化也被广泛用于表面涂层领域。在涂层之前,金属表面的
钝化处理可以增加涂层的附着力和耐久性,从而提高涂层的质量和
寿命。此外,铬酸盐钝化还可以使涂层与基材之间形成更好的化学
键合,进一步增强涂层的抗腐蚀性能。
三、优势
3.1 高效性
铬酸盐钝化是一种快速、高效的表面处理方法。与其他钝化处理方
法相比,铬酸盐钝化能够在较短的时间内完成钝化过程,且具有良
镀锌钝化技术
镀锌钝化
钝化原理
在盛有镀锌液的镀槽中,经过清理和特殊预处理的待镀件作为阴极,用镀覆金属制成阳极,两极分别与直流电源的正极和负极联接。镀锌液由含有镀覆金属的化合物、导电的盐类、缓冲剂、pH调节剂和添加剂等的水溶液组成。通电后,镀锌液中的金属离子,在电位差的作用下移动到阴极上形成镀层。阳极的金属形成金属离子进入镀锌液,以保持被镀覆的金属离子的浓度。在有些情况下,如镀铬,是采用铅、铅锑合金制成的不溶性阳极,它只起传递电子、导通电流的作用。电解液中的铬离子浓度,需依靠定期地向镀液中加入铬化合物来维持。镀锌时,阳极材料的质量、镀锌液的成分、温度、电流密度、通电时间、搅拌强度、析出的杂质、电源波形等都会影响镀层的质量,需要适时进行控制。
在彩色钝化的配方中,钝化液总是带酸性的。在酸性介质中,锌层会与之起化学反应。这里主要反应是金属锌镀层与钝化液中铬酸之间的氧化和还原反应。锌作为还原剂,将作为氧化剂的铬酸还原成三价铬。钝化膜其实是三价铬和六价铬与锌发生氧化还原反应后的化合物。其中三价铬与锌的化合物呈蓝绿色,六价铬与锌的化合物呈赭红色或棕黄色。由于不同色素的组合和相互干扰的结果,形成了锌彩色钝化膜绚丽多彩、具有彩虹色的美丽色调。三价铬化合物一般不溶于水,强度也高,在钝化膜中起骨架作用。六价铬化合物易溶解于水,尤其易在热水中溶解,在干燥前膜层不坚牢。它依附在三价铬化合物的骨架上,填充了其空间的部分,所以可形象地譬如它为“肉”。有了肉并有骨架的支撑,这样才能使钝化膜显得丰满。
提高镀锌钝化耐腐蚀的途径
(1)镀层厚度。可供牺牲腐蚀的锌越多,抗蚀性越耐久。热镀锌层厚度难低于300μm,而电镀锌仅(5-25)μm,故热镀锌即使不经钝化,抗蚀力也很好,但加工成本高、色调单一。
铬酸盐钝化膜
铬酸盐钝化膜铬酸盐钝化膜
铬酸盐钝化膜的主要成分是铬酸锌(ZnCrO
4)和铬酸铬(CrO
3
·Cr
2
O
3
·nH
2
O)。钝化膜中以3价铬最多,其次是
水,再其次是6价铬,以铬酸铬的胶体物质形式存在于镀锌层表面。铬酸锌附着于被膜中。它能溶于水,是有害成分,应漂洗干净。
由于钝化膜中的大量3价铬化物难溶于水,隔绝了空气中的氧气和水分的渗入,封闭了镀锌层的孔隙(尤其是电镀锌层)。少量的6价铬分布于膜内,可对被擦掉的钝化膜起到修复作用,使轻度撕破的被膜重新完整起来。
钝化膜厚度约0.5~1μm,性质稳定,组织细密,呈透明的金属颜色。被膜导电性稍差,不利于碰焊作业。钝化膜在70℃以上温度烘干时,其耐腐蚀性很差。
1
厚的钝化膜呈橙黄色。薄的钝化膜呈彩虹色。
膜从厚到薄的颜色变化是:红褐色-玫瑰红色-金黄色-橄榄绿色-绿色-紫红色-浅黄色-青白色钝化膜存放一段时间后,色泽变暗。变成深褐色或棕黑色。
2
电镀锌及钝化
电镀锌钝化及其发展
摘要:电镀锌是利用锌在空气中不容易发生不发生变化,因为在空气中形成一钟致密的碱式碳酸锌的保护膜,这种薄膜能有效保护内部不受腐蚀,但因某种原因,使镀层发生破化露出机体时,锌与基体形成微电池,使基体成为阴极而受到保护,镀锌层较厚,在制件表面形成均匀、致密、结合良好的金属或合金沉积层的过程。
前言:与其他金属相比,锌是相对便宜而又易镀覆的一种金属,属低值防蚀电镀层。被广泛用于保护钢铁件,特别是防止大气腐蚀,并用于装饰。镀覆技术包括槽镀(或挂镀)、滚镀(适合小零件)、自动镀和连续镀(适合线材、带材)。
锌电镀后必须做好后处理,镀层很快就会变暗,并相继出现白色腐蚀产物。为了减少锌的化学活性,往往采用铬酸盐溶液来钝化处理,使锌层表面上形成一层铬酸盐转化膜层。这层膜正式的名称叫做"铬酸盐转化膜",或"镀锌层钝化膜"。这种成膜工艺叫"镀锌钝化"。锌与锌合金镀层的钝化处理可采用不同含量的铬酐和不同成分的钝化溶液及不同的工艺条件,得到耐蚀性不同和色彩各异的钝化膜,如彩虹色蓝白色、橄榄色、蓝色、黄色和黑色等色调,起到不同的装饰效果,达到不同的耐蚀性能。锌的最终抗蚀能力取决于锌层厚度,锌层纯度,钝化的好坏。
传统的钝化工艺都采用铬酸钝化,钝化膜中总铬量较高,对提高耐蚀性起了重要作用, 膜层完整、致密也起到辅助作用,钝化膜界面形成富铁系金属层,可抑制腐蚀的进行,增强耐蚀性能。由于三价铬钝化及无铬钝化技术尚不成熟,六价铬钝化仍占主导地位。
六价铬钝化毒性大,严重污染环境。所以目前已逐渐用低浓度铬酸代替高浓度铬酸,但六价铬的污染仍不可避免。但随着环保要求的逐步提高,无毒或低毒钝化工艺将是未来电镀锌钝化的发展方向。无六价铬钝化工艺前景良好,钼酸盐钝化和三价铬钝化等工艺在提高耐蚀性和装饰性方面已较接近铬酸钝化工艺,有希望取代铬酸钝化工艺。
镀锌钝化工艺及配方(1)
大件挂钝后去烘干,烘一定时间后零件调个头再 烘(因下部有些水分),可使零件颜色一致。
(5) 低铭彩色自动线钝化 出光:硝酸10 mI7L,氢氟酸3 ml/L,室温,3 s。 钝化:縮酸酹5~6 g/L,硝酸1.0-1.5 ml/L,硫酸 0.4-0.6 mI7L,pH1.6~1.9(配好钝化液后要调好pH, 控制pH是钝化的关键),20-35 ,15-30 so 老化:60-70 °C ,8-10 mino (6) 低铭彩色钝化 铭酸酹2~3 g/L,硫酸镰0.5 g/L,硫酸钾0.5 g/L,氯化钠13-15 g/L,可加硫酸钠2 g/L,可加双氧 水 0.1 mL/L,pH 1.5,15-35 七,25 - 40 so 补加可用下列溶液,调pH至1.5:铮酸軒40 g/L +硫酸10 mL/L+氯化钠40 g/L。 钝化保护剂:水玻璃100 g/L,L-l(聚硅酸锂)8 mL/L,十二烷基硫酸钠0.02 g/L。 上述彩钝剂浓缩液配比: ① 开缸:铭酸軒75 g/L,硫酸钾12.5 g/L,硫酸镰 12.5 g/L,氯化钠 125 g/L。开缸40 mI/L0 ②补加:铭酸酹40 g/L,硫酸10 mI7L,氯化钠40 g/Lo 调 pH 至 1.5O (7) 五彩、金黄色钝化配方 铭酸酹5 g/L,硝酸35 mL/L,冰醋酸5 mL/L,硫 酸镰2 g/L,高猛酸钾0.2 g/L,氯化钠2 g/L。 工序:出白—清洗—钝化(30 T )—清洗(45 °C, 内有少量钝化溶液)t甩干t吹干。 (8) 低铭彩色钝化液 特点:色彩比较鲜艳,红色多,比较稳定。 钝化液配方: 铭酸軒5 g/L,硫酸0.3 mL/L,硝酸4 mL/L,硫酸 镰2 g/L,高猛酸钾0.3 g/L,pH值1.0~1.5,T室温,手 工钝化3~5 s(自动线适当调整)。 1.2.2六价珞蓝白色钝化液
镀锌三价铬钝化在生产中的应用
p H调整 剂
pH
引 言
由于六价 铬毒 性大 , 致癌 物质 , 是 严重 污染 环境 和危 害人 体 的健康 以及 欧盟 R HS环境 体 系 法令 实 o 行 , 来越 多 的镀锌 及 锌 合 金 产 品 使用 三 价 铬 钝 化 越
代替 六 价铬 钝化 。墨西 哥 V l i a ae N s n新 项 目零 件 o s
三价 铬钝 化膜 中没 有 可 渗 出 的六 价 铬 , 以膜 所
层没 有 自修 复能力 , 当钝 化 膜 破 损 时 很 容 易 发 生腐
氧化 剂 p H调 整剂
3~ L L 8m / 4— L L 6m /
蚀 。为 了弥补 此缺 陷 , 可采 用封 闭处 理 。 根据 不 同零件 所 在 使 用 条 件 的 不 同 , 耐蚀 性 其
・
3 ・ 2
No .2 0 v 08
Pltn n n s n ai g a d Fi ihi g
Vo.0 No 1 eilN . 8 13 . S r o 1 8 1 a
文 章编 号 :0 13 4 (0 8 1 —0 2 0 10 —8 9 2 0 ) 10 3 -2
低 于 10时钝 化 膜 层 发 雾 , . 反应 较快 ;H 高于 2 5 p . 时钝 化 膜层 色泽 不均匀 。
1 2 氧化剂 的调 整 .
镀锌层硅酸盐钝化工艺研究
20 年 3 07 月
电 镀 与 精 饰
第 2 卷第 2 总 13 ・3 9 期( 7 期) 1・
文 章 编 号 :0 13 4 ( 0 7 0 —0 10 1 0 —8 9 2 0 ) 20 3 — 3
镀 锌 层 硅 酸 盐 钝 化 工 艺 研 究
l t n c mp st n a 2 i 0 g L,9 H2 O45mL/ u i o o i o s NaSO3 / o i 4 8 S L,3 H2 0mL/ 0 O2 4 L,H2 NCS NH2 7 g L,6 HNO。 / 7 2mL/ L,8 H3 O42mL/ 5 P L.
孥 产超
( 徐州 师范 大学 化 学 系 ,江苏 徐州 2 1 1 ) 2 1 6
摘 要 : 用盐 雾试验 测试 锌镀 层钝 化膜 的耐 蚀性 , 究 了镀 锌层 硅 酸盐钝 化 的工 艺条件 。 实验结 果 采 研
表 明 , p . 、 度 3 ℃、 化 时 间 9 在 H 30温 O 钝 0S的钝 化 工 艺 条 件 下 , 酸 盐钝 化 液 组 成 为硅 酸 钠 4 硅 O g L、 8 硫 酸 4mL L、0 过 氧化 氢 4 / 9 / 3 0mL/ 硫脲 7g L、 7 L、 / 6 %硝酸 2mL/ 8 %磷 酸 2mL L L、5 / 时 , 锌层 钝化 膜 具有较 强 的耐蚀 性 。 镀
络酸盐
溶胶-凝胶 法的基本过程是: 溶胶 凝胶(Sol-Gel)法的基本过程是 凝胶 法的基本过程是 一些易水解的金属化合物(无机盐或金属醇盐 无机盐或金属醇盐)在某些溶 一些易水解的金属化合物 无机盐或金属醇盐 在某些溶 剂中与水发生反应,经过水解与缩聚过程 首先生成溶胶, 经过水解与缩聚过程,首先生成溶胶 剂中与水发生反应 经过水解与缩聚过程 首先生成溶胶, 再生成具有网状结构的凝胶,然后经过干燥、 再生成具有网状结构的凝胶,然后经过干燥、烧结等后 处理工序,制成所需材料。例如, 处理工序,制成所需材料。例如, TiCl4 + 4NH3. H2O →Ti(OH)4 + 4NH4Cl Ti(iso-OC3H7)4+4H2O →Ti(OH)4+ 4(CH3)2CHOH Ti(OC4H9)4 + 4H2O →Ti(OH)4 + 4C4H9OH
溶胶-凝胶法制膜工艺优点 溶胶 凝胶法制膜工艺优点
(1)工艺设备简单,无需真空条件或真空昂贵设备; )工艺设备简单,无需真空条件或真空昂贵设备; (2)工艺过程温度低,这对于制备含有易挥发组分或 )工艺过程温度低, 在高温下易发生相分离的多元系来说尤其重要; 在高温下易发生相分离的多元系来说尤其重要; (3)可以大面积在各种不同形状、不同材料的基底上 )可以大面积在各种不同形状、 制备薄膜, 制备薄膜,甚至可以在粉末材料的颗粒表面制备一层包 覆膜; 覆膜; (4)易制得均匀多组分氧化物膜,易于定量掺杂,可 )易制得均匀多组分氧化物膜,易于定量掺杂, 以有效地控制薄膜成分及微观结构。 以有效地控制薄膜成分及微观结构。
镀锌层为什么要进行钝化
镀锌层为什么要进行钝化
由于锌的电位比铁负, 当镀锌铁件受到腐蚀介质浸蚀时, 锌首先腐蚀而保护了铁。特别是镀锌层经过铬酸钝化处理生成一层光亮而美丽的钝化膜后, 不仅显著提高了镀锌层的防护性能, 而且提高了镀锌零件的外观装饰性。因此镀锌层广泛地应用于机械工业、电子工业、仪表工业和轻工业等许多领域中。
锌是两性金属, 比较活泼, 在干燥少雨的大气中锌的腐蚀速度较慢, 约为0.3微米/年; 在潮湿的工业大气中它能与二氧化硫、二氧化碳、氧气、水等发生电化学腐蚀作用, 其腐蚀速度可达5.3微米/年。人们通常看到的锌层表面的“白霜”或“白毛”就是镀锌层的腐蚀产物。
镀锌层若与能挥发出某些腐蚀性有机气体的有机材料相接触时更将加速它的腐蚀。经研究,多种涂料、塑料、橡胶材料、绝缘材料、木材类、纸类、粘合剂和部分树脂等有机材料能释放出对锌、镉镀层腐蚀性很强的甲酸与乙酸。试验表明, 当甲酸气氛浓度>2.5ppm, 乙酸气氛 >0.5ppm时对锌有明显的腐蚀。当甲酸与乙酸混合时,对锌的腐蚀将更大。
镀锌层遭到腐蚀后不断变薄, 这不仅使镀层外观受到破坏, 甚至失去对钢铁基体的保护能力。若将镀锌层在一定组成的铬酸溶液中进行钝化处理, 使镀锌层表面形成一层组织细密、抗蚀性较高的铬酸盐膜(即钝化膜 )后, 则可显著地提高镀锌层的抗腐蚀能力。这是因为铬酸盐钝化膜牢固地粘附在镀锌层表面, 一方面使锌层与大气隔绝, 减缓了大气中有害气体对镀层的腐蚀起着良好的机械保护作用; 另一方面一旦镀锌层钝化膜局部受到破坏或裂缝处受大气腐蚀时,钝化膜中的六价铬能使锌层再钝化,自动修补钝化膜, 同时铬酸根作为腐蚀原电池的阳极阻化剂阻碍了阳极反应的进行,从而大大减缓了锌层的腐蚀。故厚度相同, 质量相似的锌镀层,钝化处理后的抗蚀能力可提高7~10倍。广州电器科学研究所海南试验站对镀锌件大气暴晒试验结果认为, 经钝化处理的1~2年才有灰白点出现, 未经钝化处理的2~3个月便有灰白点产生, 而且镀层变黑, 底金属腐蚀也比未钝化处理的为快。此外, 钝化处理后还可以防止镀锌层沾污手印和作为油漆的底层。