常用镀锌层钝化工艺概述

摘要! 列举 了 " 军 绿 色0 黑 色0 蓝 白 色0 金黄色镀锌钝化液体系的典型配方及工 "种 常 用 的 彩 虹 色 0 艺 1系统地介绍了常用镀锌钝化工艺的应用状况 / 包括工艺条件 0 膜层性能 0 特点等 1并指出了每种 钝化液的性能和膜层质量的优劣 / 以及随着环境保护要求的提高 / 用低毒性钝化剂取代铬酸盐钝化 是镀锌钝化的主要方向 1 关 键 词 !镀锌层 2钝化膜 2工艺 文献标识码 !6 中图分类号 !3 % 5 " 4"
硫酸 硝酸 铬酐 高锰酸钾 硫酸镍 添加剂 : 一种钠盐 ; < = 4 5
* $ 2 +’-. / . 2 +8-. / . 23 / . ’3 / . ’3 / . * $ 83 / . ’ +’ $ 9 ’ 2 +0 * > ’ 2 +1 26 ’ +, 室温 ’ * +0 *6 ’ $ 2-. / . 93 / .
, ( 而六价铬是剧毒和致癌物质 & 流入地下水源 # 农田 %
鱼塘等 % 严重危害人体健康和环境 ! " $ 7 低铬酸钝化 由 于 高 铬 酸 钝 化 存 在 着 以 上 不 足% 为了寻求一 种 既能降低镀铬 废 水 中 铬 的 含 量 % 又能保证钝化膜 电镀工作者研制出了低铬酸钝化液 ! 目 的高耐蚀性 % 前 低 铬酸钝化已 进 入 实 用 阶 段 % 成熟的工艺配方很 在此列举两种常用的工艺配方 ) 多%
引
言
众 所 周 知/ 镀锌是目前国内外广泛采用的钢铁
防腐蚀手段 1 由于镀锌层在空气中 / 尤其是潮湿环境 中 易被腐蚀和形 成 灰 暗 物 / 所以镀锌后都要进行钝 化处理 1 镀锌后进行钝化处理不仅可进一步提高零
.
收稿日期 !* # # + $ # * $ # ( 作者简介 ! 王爱荣 ) 女/ 河南叶县人 / 河南科技学院化工系副教授 5 " ( + $ , /
盐型 6 工艺配方为 : 醋酸 硫酸 硝酸银 铬酐 * + . ( " #"2’ & ’ " , #!2’ & ’ " , / #" , -% & ’ ; #! "% & ’ ! , " #! , $ " #/ " 0
! #$23 1 4 此类钝化液可调性好 5 使用寿命长 5 耐腐蚀性能 好6 钝化膜的性能接近铬酸盐钝化膜 5 且溶液不含六 废液易处理 6 缺点是对锌镀层无化学抛 价铬污染小 5 光 作用 5 需 增 加 一 道 出 光 工 序5 工 艺 较 复 杂5 钝化膜 不 含 六价 铬 5 所 以 不 具 备 自 愈 能 力5 一 旦 受 到 破 损5 很快就会发生腐蚀 6
Q, * * 9 O0 * OP H <
K R S J B C 3S C TU B C B 6 N B C 3
Q ’ X * Q , 8WF Q 2P VF R H I B S R WF
锌钝化工艺的发展作了展望 !
艳美观均匀 % 质量好 % 结合力牢固 % 膜层致密 % 耐蚀性 槽液铬酐含量低 % 零件带出废液 接近高铬酸钝化膜 % 含ห้องสมุดไป่ตู้的六价铬少 ! 缺点是对锌镀层的化学抛光作用 稍差 % 需加一道出光工序 % 槽液稳定性低于高铬酸钝 化液 % 溶液中仍含六价铬等 !
性低 % 在许多方面有类似于六价铬的特性 % 受到科学
@ ( 三价铬钝化越来越成为研究的焦点 ! 其中钱达人 &
界的关注 ! 随着表面质量和耐蚀性能的进一步提高 % 提出了一种可与致密铬酸钝化相媲美的工艺 ! 工艺配方为 ) 铬: A;化合物 次磷酸钠 硝酸钠 硼酸 添加剂 < = 4 , 1 +2 *3 / . ’ 2 +, 23 / . 8 +’ 23 / . 8 +’ 23 / . ’ +23 / . , $ * +1 $ 2 室温
" 彩虹色钝化膜工艺配方及性能特点
目 前 彩 虹 色 钝 化 膜 常 用 的 工 艺 有 高 铬 酸 钝 化# 低铬酸钝化 # 三价铬钝化 # 无铬钝化 ! " $ " 高铬酸钝化 高 铬 酸 钝 化 液 有 重 铬 酸 盐 型# 三酸一次钝化型 及三酸两次钝化型等 ! 但重铬酸盐型钝化膜光亮性 三酸两次钝化型操作麻烦 % 周期长 ! 因此目前使 差% 用最广泛的工艺是三酸一次钝化型 ! 工艺配方 硫酸 硝酸 铬酐 4 5
& ’ (
" $ ? 三价铬钝化 由 于 高 铬 酸 钝 化 和 低 铬 酸 钝 化 液 中 含 六 价 铬% 对人 和环境 造成 严 重 危 害 % 各国正逐步对六价铬限 制使用 ! 因此 % 迫切需要研究取代铬酸盐钝化的新工
1 +8 ( 艺 !有关取代铬酸盐钝化的报道很多 & 三价铬毒 %
为) ’ * +, *-. / . 0 * +1 *-. / . , 2 * +0 * *3 / . 室温 溶液中 2 +’ 26 空气中 2 +’ 26
第$ 总! )卷第 -期 C < "期 D B / ! B
氟化锆 钼酸盐 添加剂 * + .
化膜 6 尤其在环境较差且需消光条件下使用的镀锌 黑色是其最佳的选择 6 目前镀锌黑色钝化的工艺 件5
! ; 5 ! < 9 有 银盐 型 8 碱 性 钼 酸 铵 型> 铜 盐 型> 铜盐银盐结 > ! ) 9 合型 8 等 6但应用最广 > 最稳定 > 最成熟的工艺是银
* # # +年 (月
电 镀 与 精 饰
.
第* 总" &卷第 -期 ) x #期 , w * ( w
文章编号 ! " # # " $ % & ’ ( ) * # # + , # $ # # * ( $ # ’
常用镀锌层钝化工艺概述
王爱荣 / 郝海玲
河南科技学院 化工系 /河南 新乡 ) ’ % # # % ,
& ’ ( 配方 ’ & 0 ( 配方 ,
’ +,-B 5 C 此类钝化液稳定 % 使用寿命长 % 三价铬钝化膜无 论是湿的还是干燥后的都比铬酸盐钝化膜耐磨性能 结合力也比铬酸盐钝化膜牢固 % 钝化膜外观和耐 好% 蚀 性 相 当 于 铬 酸 钝 化 膜% 且 溶 液 不 含 六 价 铬% 污染 小% 废液易处理 ! 但由于钝化膜不含六价铬 % 所以不 为弥 补这一 缺陷 % 需在钝化液中添加封闭剂或使用 后涂层等 ! " $ D 无铬钝化 无 铬 钝 化 的 报 道 很 多% 研究较多的是钼酸盐钝 化# 硅 酸盐 钝 化 # 稀 土 金 属 盐 钝 化# 植酸钝化和有机 树脂处理等 ! 其中钼对环境友好 % 钼酸盐低毒且化学 性质与 铬酸 盐相 似 % 因而在金属表面钝化方面倍受 关 注! ’ @ 0 @年 首 次 发 现 钼 酸 根 有 抑 制 腐 蚀 的 效
7 8 9 : 8 ;< => < ??< =@ A 8 BC D A A : 9 D E : < =F 8 G H = < I < J K L < MN : = G> < D E : = J
$ /W6X WY $ O6PQ 6R S T U V R Z R U V
) /W\ /k [ \ ] Y S ^ _\ U ^T ‘a b \ _R c Y Z d U V R U \ \ S R U V U Y Ue U f ^ R ^ g ^ \T ‘h c R \ U c \Y U i^ \ c b U T Z T V j R U l R Y U V ’ % # # % /a , b R U Y ! m n A E M D G E d Z \ o \ U^ j ] R c Y Zf T Z g ^ R T U‘ T S _g Z Y fY U i^ \ c b U T Z T V R \ f‘ T Sp R U cc T Y ^ R U V] Y f f R o Y ^ R T U qR ^ b /V /r /r $ /V t3 c T Z T g S S \ \ U Z Y c s Z g \ qb R ^ \ T Z i \ Uc T Z T g S^ T U \ f q\ S \\ U g _\ S Y ^ \ i b \Y ] ] Z R c Y ^ R T U f R ^ g Y ^ R T U fT ‘c T __T Ug f \ i] Y f f R o Y ^ R T U^ \ c b U T Z T V j‘ T Sp R U cc T Y ^ R U VR U c Z g i R U V^ \ c b U T Z T V R c Y Z /‘ th c T U i R ^ R T U f R Z _] S T ] \ S ^ R \ fY U ic b Y S Y c ^ \ S R f ^ R c fq\ S \R U ^ S T i g c \ if j f ^ \ _R c Y Z Z j T Z g ^ R T U] S T ] \ S ^ j tOR Y U i] Y f f R o Y ^ R T U‘ R Z _u g Y Z R ^ j‘ T S\ Y c b] Y f f R o Y ^ R T U^ \ c b U T Z T V jq\ S \] T R U ^ \ iT g ^ ^ bZ T q^ T l R c R ^ j ] Y f f R o Y ^ R T U^ \ c b U T Z T V jS \ ] Z Y c R U Vb R V b^ T l R c R ^ jc b S T _Y ^ \] Y f f R o Y ^ R T U^ \ c b U T Z T V jr \ R U V^ b \_Y R U i \ o \ Z T ] _\ U ^i R S \ c ^ R T U‘ T Sp R U cc T Y ^ R U V] Y f f R o Y ^ R T UY Z T U V qR ^ b^ b \\ U o R S T U _\ U ^ Y Z] S T ^ \ c ^ R T U t S \ u g R S \ _\ U ^ r \ R U VR U c S \ Y f R U V Z jf \ o \ S \R U] S \ f \ U ^ R f] S T ] T f \ i !p 2] v8 K ; < M B A R U cc T Y ^ R U V Y f f R o Y ^ R T U‘ R Z _2^ \ c b U T Z T V j 件表面 的防 护性 能 / 而且还能增加零件表面的装饰 性1 赋予零件绚丽多彩的外观 / 能随着各行业对产品 耐 蚀性 和外表 美 观 性 要 求 的 不 断 提 高 / 各种色彩的 钝化膜如彩虹色 0 军绿色 0 黑色 0 蓝白色 0 金黄色等赢 得了用户的青睐 1 本文就常用的镀锌后各种色彩钝 化 膜的工 艺配方 及 性 能 特 点 作 了 概 述 / 并对未来镀
该类钝化膜 主 要 在 溶 液 中 形 成 % 不需要在空气 中 停 留搁 置 % 工 艺 简 单% 成 本 低% 所得钝化膜颜色鲜
钝 化成 功经验 的 基 础 上 % 提出了一种可与致密铬酸 盐钝化膜性能相接近的工艺 ! 其工艺配方为 )
$ " " ;年 A月
电 镀 与 精 饰 ! " #$ "% & ’ ( #! "% & ’ ( #)% & ’ ( , #, $ #/ 0
7 军绿色钝化膜工艺配方及性能特点
随着用户对产品零件耐蚀性和外观装饰性要求 镀锌层彩色钝化已不能满足用户需要 5 的不断提高 5 一种既增加产品零件表面耐蚀性和外观装饰性的镀 锌军绿色钝化膜赢得了用户的青睐 6 目前常用的军
’ * ( & ’ ’ ( 应& %’ @ 2 ’年 E @ 2 0年 K F G H I J 6 F C #’ I L F I和 & ’ , ( 目前钼酸盐钝 M F N H C 已 对 其 缓 蚀 机 理 做 了 报 道% ’ 0 ( 化处理已得到广泛的应用 !肖鑫 & 等人在总结无铬
具备 自愈 能 力 % 一 旦 受 到 破 损% 很 快 就 会 发 生 腐 蚀!
该 配 方 工 艺 简 单% 成 本 低% 槽 液 稳 定% 所得钝化 结 合 力 好% 耐 蚀 性 高% 且钝化膜具有良 膜颜色均 匀% 好的机械性能和自我修复能力 ! 缺点是在生产过程 中反应激烈 % 产生大量飞沫 % 危害操作工人的身体健 康 ! 零件带出废液含有大量的六价铬 % 从工厂排出 %