镀锌层三价铬黑色钝化工艺研究
三价铬实验方案
三价铬钝化工艺实验方案实验背景传统的六价铬钝化工艺具有成熟稳定、价格低廉、品种多样、高的耐蚀性和钝化膜的自修复能力等优点得到广泛的应用。
但是六价铬是强致癌物质，对环境与人体健康会造成严重危害，因而必须研究一种取代剧毒铬酸盐钝化的方法。
近年来，为降低六价铬对环境的污染和对人体的危害，镀锌层的铬酸盐钝化向着低浓度铬酸盐及无铬酸盐钝化的方向发展。
三价铬在许多方面有着十分类似于六价铬的特性，另外三价铬毒性较低，由于三价铬钝化膜不具备自愈能力，采取封闭和后涂层处理，可大大拓展三价铬钝化的应用。
但是，封闭和后涂层处理增加了钝化处理的工序。
因此，需要对三价铬钝化进行进一步的研究。
希望通过本次实验研究，可以获得工艺简单、污染小且具有良好耐蚀性的三价铬酸盐钝化工艺。
实验目的1.通过不同钝化液对比试验，选择出最优配方2.在最优配方下，确定钝化液最佳PH值，温度，以及钝化时间3.盐雾试验，对比六价铬，证明三价铬在之前试验条件下进行钝化工艺时，与六价铬相当，具有可行性。
实验仪器，试剂和材料1.实验仪器：天平，酸度计，温度计，烧杯等2.实验试剂：三价铬盐为硝酸铬，硫酸铬；硝酸为钝化氧化剂，盐酸，硼酸和羧酸，柠檬酸，氯化钠，醋酸铅，络合剂，还原剂等3.实验材料：试样材料采用Q215钢板，尺寸50mm×30mm×2mm。
实验测试方法1. 点滴试验将50g/L的醋酸铅溶液点滴与试样表面，观察试样表面颜色的变化，并记录试样出现明显黑色点的时间。
每个试样取三个测试点，以平均值表示。
2. 中性盐雾实验用盐雾试验时间评定钝化膜的耐腐蚀性，耐盐雾试验的时间为开始试验至试样出现白色腐蚀产物的时间。
实验步骤1.电镀锌工艺流程除油——常温冲洗——酸洗除锈——常温冲洗——助镀剂镀锌——常温清洗——出光——清洗——钝化——热水烫干（小于70℃）——烘干（80~90℃）。
2. 配置钝化液，钝化工艺及参数在100mL烧杯中用适量的蒸馏水，溶解或配制三价铬盐，再加入添加剂，并用醋酸或氨水调PH值。
镀锌层三价铬钝化工艺
p a ssiva t ion techno logy a t hom e and ab road w ere a lso in t roduced b riefly. Fo r the t riva len t
ch rom ium p a ssiva t ion techno logy u se life of ba th is longer, com ponen t s in the ba th a re stab ler
60 (30～ 90) 置空时间< 20
pH 调整剂 膜层色泽
HNO 3 或 N aHCO 3
透亮绿色 微量彩虹色
TR 2173B
微量彩虹色
HNO 3 或N aO H
鲜艳彩虹色
绿中带红色的 彩虹钝化膜
4 三价铬钝化膜的封闭处理
如前所述, 由于三价铬钝化膜中没有可渗出的 C r6+ , 膜层不具有自修复功能, 当三价铬钝化膜破损 时, 很快就会出现腐蚀, 为了提高其使用性能, 成膜
～ 30 s, 镀锌层经上述钝化液处理后获得光亮的蓝
白色钝化膜, 经中性盐雾试验表明: 蓝白色膜的抗白
锈时间可达48 h, 经过封闭剂处理过的可达96 h。该
三价铬蓝白钝化液稳定性好, 消耗量小, 适用温度及
时间范围较宽。 表 1 为目前市场上出售的三价铬蓝
白钝化剂的工艺参数。
312 三价铬彩色钝化 美国专利公开了用于 Zn2N i 合金镀层的三价铬
(100～ 200)
210 (118～ 212)
50 (45～ 60)
XCD 21 40 XCD 22 50 HNO 3 10
115～ 117
15～ 35
120 (108～ 132)
电镀锌镍合金三价铬钝化工艺
电镀锌镍合金三价铬钝化工艺摘要：科学技术和现代工业的发展对防护性镀层的质量要求越来越高，传统的防护性镀锌层已不能完全满足要求。
近十多年来，锌镍合金的应用越来越广泛，锌镍合金电镀工艺的优点是镀液分散能力和覆盖能力优良，对电镀设备的腐蚀性小，镀层氢脆小，适合高强钢、钢铁铸件、冲压制件、热处理件及较复杂的零部件电镀。
本文介绍了锌镍合金电镀的工艺，比较了酸性镀液体系与碱性镀液体系的特点。
关键词：电镀；锌镍合金；三价铬；工艺电镀锌镍合金是近一二十年兴起的一种钢铁阳极型防护镀层。
通常所指的锌镍合金是含镍量在20 %以下的低镍含量合金，此范围内的合金镀层不仅耐蚀性7一10 倍于镀锌层，更是拥有良好的上漆性、可焊性和成型性，因此得以广泛的应用于汽车、航天航空、轻工、家电等领域的钢铁防护。
另外由于锌镍合金具有高耐蚀和低氢脆的优点，其可以作为良好的代锅镀层在航空工业中使用。
一、电镀锌镍合金工艺酸性镀液酸性体系主要为硫酸盐体系和氯化物体系2种。
氯化物体系是由酸性氯化物镀锌液转化而来，因具有导电能力好、分散能力较好、电流效率高、沉积速度快、氢脆性低、镀层耐蚀性、光亮度较碱性镀液好、易实现常温操作等特点而研究较多。
近年来还出现了一些直接将氯化物镀锌溶液转化为锌镍合金镀液的应用，运用于工业生产，酸性体系镀液的应用也日趋成熟。
同时还出现了无铵的氯化物镀液，使得此体系更加易于维护，废液处理更加简单。
除了氯化物主盐之外，镀液中还有配位剂、添加剂等成分，对镀层起着决定性作用。
配位剂。
在氯化钾-氯化铵型镀液中，铵根离子既起着导电盐又起着配位锌镍离子的作用，一般不另外添加配位剂。
在无铵的氯化物镀液中，添加剂中的某些有机成分起着配位剂的作用。
这些光亮剂大多含有Ｒ-ＳＯ3，Ｒ-ＳＨ，ＲＮ =ＮＲ，ＲＯＨ，ＲＣＯＯ-等基团。
添加剂。
一般酸性电沉积锌镍合金中，镍含量为13%左右，比锌含量少，故光亮锌镍合金电镀所用添加剂大多沿用或者是改进酸性光亮镀锌添加剂。
《电镀与精饰》2009年第1期
酸镁 ，５ｇＬ ／硫酸铵 ，０５ｍｌ ． ／ 乙酸 ， ｐ ．０ 钝 Ｌ冰 Ｈ １７ ， 化温度 ２ Ｃ，钝 化时 间１ ，０２ｇＬＣ Ｏ ５。 ５Ｓ ． ／ ｒ 溶液 中
８ ～ ０ 。 封 闭 ３Ｓ ０ ７ Ｃ 老 化 １ ～ ５ｍｉ。 ０ ９ Ｃ下 ，６ — ０ｏ 下 ０ １ ｎ
杜 肖等
镀锌层三价铬黑色钝化工艺及其对耐蚀性的影 响
一
论了实验过程 中可能出现 的问题及解决办法。 三价铬硫酸盐 电镀铬的发展现状 综述了三价铬镀液 电镀铬特别是三 价铬硫酸盐镀
刘国琴等 种复合促 进剂对常温铁系磷化液性能的影响
… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … …
性、装饰性的影响，表明采用钝化一 闭一 封 罩光漆处理 工艺能够大幅度 提高钝化件 的耐蚀性和装饰性 ，满足 高耐蚀性 的要求 ，控制温度、ｐ 值 、钝化时间和钝化 Ｈ 液的浓度 ，能够提高钝化件的耐蚀性和装饰性。
２０ － 期 ９－ １ ０ ￣ｊ Ｊ ！ ｊ
电沉积Ｍｎ ， Ｏ 薄膜及其性 能研究
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微 弧氧化膜主要组分是ＭｇＳＯ 相。 。ｉ
镀锌层三价铬黑色钝化工艺及其对耐蚀性 的影响
对以Ｆ“ ｅ 、Ｎ ｉ 为发黑剂的三价铬钝化工 艺进行 了 研究 ，考查 了处理工艺和钝化条件对黑色钝化件耐蚀
电镀 与精饰
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液 电镀铬的发展现状 ，对三价铬硫酸盐和 氯化物镀液 锌镀层低铬 白色钝 化工艺的研究 ……………谢绍俊等 镀铬 进行 了比较。 对三价 铬硫 酸盐镀 液 电镀铬 的特 浅谈镀硬铬 中麻点、针孔 问题…………………张艳红 点、工艺、镀层特性进行 了评 述 ，并列 出了近几年来
热镀锌产品三价铬钝化技术的研究
热镀锌产品三价铬钝化技术的研究王单（邯钢冷轧厂，河北邯郸056015）摘要：简述了热镀锌板无铬钝化的各种类型以及三价铬钝化的特点与机理。
研究在连续热浸镀锌钝化液中以Cr ( Ⅲ)替代Cr ( Ⅵ) ,钝化液通过辊涂和烘干处理工艺得到钝化膜的原理。
关键词：三价铬，钝化，热镀锌Research on Cr(III) Passivation of Hot-dip GalvanizationWANG Shan(Cold Rolling of HANDAN Iron and Steel Company,Handan Hebei 056015) Abstract: Different kind of Cr-free passivation , the characters and mechanism ofCr(III) passivation was briefly introduced. Cr(Ⅲ) was used as Cr(Ⅵ) replaces for continuous galvanizing steel sheets.Keywords: Cr(III), Passivation, Hot-dip Galvanization1前言镀锌是目前国内外钢铁表面防护的重要手段之一,镀锌钢板因其具有良好的防腐蚀性能广泛用于汽车制造、家电、建筑和航空等领域。
但是镀锌层在空气中或者潮湿环境中容易腐蚀,产生白色腐蚀产物,影响外观,同时耐腐蚀能力降低。
为了减慢镀锌层的腐蚀速率,延长其使用寿命,镀锌层需采取表面钝化处理,以提高其耐腐蚀性能。
铬酸盐钝化因其工艺简单,成本低廉,钝化效果良好,被普遍应用于金属钝化处理,然而Cr6 +是剧毒物质,具有致癌性,严重危害人体和环境。
目前世界各国已经开始采取措施严格限制Cr6 +的使用, 开发新型无铬、环保的金属表面钝化工艺已经受到广泛重视。
多年来，对无毒或低毒的无机物或有机物缓蚀剂作为钝化剂进行了大量的研究，如钼酸盐、钨酸盐、稀土盐、植酸、丙烯酸树脂、硅烷等。
镀锌层的三价铬彩钝工艺研究[2]
![镀锌层的三价铬彩钝工艺研究[2]](https://img.taocdn.com/s3/m/fbdeed5d804d2b160b4ec0fc.png)
镀锌层的三价铬彩钝工艺研究摘要：概述了镀锌层三价铬钝化的发展背景、现状及特点；阐述了三价铬钝化膜形成的机理，深入研究了三价铬彩钝的工艺条件，对三价铬彩钝基础组成进行了筛选，得到了一种能产生明显彩色的三价铬彩钝配方，并通过单因素实验确定了该配方的适宜工艺条件。
关键词：碱性锌酸盐镀锌；三价铬彩钝；有机羧酸；封闭剂；表面活性剂；醋酸铅点滴实验；中性盐雾实验引言长期以来，铬酸盐钝化工艺已广泛应用于电镀锌层的钝化处理，钝化后氧化膜中的铬是以三价和六价形式存在，但六价铬毒性大，又是致癌物质，严重污染环境。
随着人们环保意识的提高，六价铬在电镀工业生产中的应用已逐渐受到严格的限制，因此迫切需要研究和开发一种无毒或低毒的物质以取代铬酸盐钝化工艺。
有关取代铬酸盐钝化的研究报道很多[1～5],由于防腐蚀效果较差,工艺复杂,成本高而难以推广应用。
三价铬毒性低,其毒性大概仅为六价铬的1%，用三价铬钝化可大大降低对环境的污染。
微量的三价铬是人体所需要的，成年人推荐食用50～200µg/d，它有助于人体对糖，蛋白质和脂肪的吸收。
用三价铬钝化在许多方面有着类似于六价铬的特性,受到了科学界的广泛关注[6～14]。
现阶段的三价铬钝化研究进展很快，许多公司已经推出了成熟的产品，如：日本的JASCO公司推出了一种彩钝液—TR-173A，经严格按照其操作条件进行钝化实验得到的片能够耐72h的NSS实验，耐蚀性已经超过了六价铬钝化膜。
其它的国际大公司如：法国的科文特亚化学品公司、美国的哥伦比亚化学品公司及OMI公司也相继推出了一些列的产品，这些产品的耐蚀性能经实验检验都已经超过了传统的六价铬钝化。
而国内在三价铬钝化方面的研究进展较慢，鲜有产品上市，市面上的许多产品都是上述几家国际大公司在华代理生产或销售的。
因此开发中国完全自主产权的三价铬镀锌钝化液是我国电镀工作者面临的一项重要而迫切的任务。
与传统的六价铬钝化比较三价铬钝化具有以下的特点：1）三价铬钝化成膜相对比较容易，工艺简单、稳定，并可得到不同色泽的钝化膜，如无色，兰白色，彩虹色，黑色等；2）膜层无自修复能力，钝化膜相对于六价铬钝化膜较薄，但在锌合金镀层上的钝化摸较厚；3）三价铬钝化膜的耐蚀性尚不如六价铬钝化膜，但在锌合金上的钝化膜常优于六价铬钝化钝化膜；4）由于三价铬钝化膜较薄，为了提高抗蚀性，通常要进行封闭后处理；5）三价铬钝化膜的耐温性比六价铬钝化膜好，将其加热到200。
电镀三价黑铬工艺流程
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镀锌层高耐蚀三价铬黑色钝化工艺
镀锌层高耐蚀三价铬黑色钝化工艺陈怀玉;丁运虎;黄兴林;邓碧鑫;刘月;毛祖国【摘要】采用正交试验优化镀锌层三价铬黑色钝化液的各个组分,在此基础上考察各种工艺条件对钝化膜的外观、耐蚀性和附着力的影响,确定了三价铬黑色钝化工艺的配方及工艺参数.三价铬黑色钝化工艺为:7.5 g/L Cr3+,21 g/L络合剂,22 g/L 磷酸二氢钠,15g/L过渡金属盐,0.4 mL/L有机硫化物,0.4 mL/L纳米硅溶胶,pH为2.0,θ为50℃,钝化t为45 s.该钝化工艺得到的钝化膜均匀黑亮,附着力良好,在未加封闭的情况下,耐蚀性达到中性盐雾60h以上.%By means of orthogonal test method,components of trivalent chromium black passivation solution were optimized,on this basis,influences of various technological conditions on appearance,corrosion resistance and adhesion of the passivation film were investigated,formula and technical parameters of the trivalent chromium black passivation process were determined.The trivalent chromium black passivation process was as follows:7.5 g/L Cr3 +,21 g/L complexing agent,22 g/L sodium dihydrogen phosphate,15 g/L transition metal salts,0.4 mL/L organic sulfide,0.4 mL/L nano-silica sol,pH value2.0,temperature 50 ℃,passivation time 45 s.The passivation film obtained by this process was uniform black and bright,had good adhesion and good corrosion resistance passing more than 60 h neutral salt spray test under the unsealed conditions.【期刊名称】《电镀与精饰》【年(卷),期】2017(039)009【总页数】5页(P14-18)【关键词】镀锌;黑色钝化;三价铬;耐蚀性【作者】陈怀玉;丁运虎;黄兴林;邓碧鑫;刘月;毛祖国【作者单位】武汉材料保护研究所,湖北武汉430030;武汉材料保护研究所,湖北武汉430030;武汉材料保护研究所,湖北武汉430030;武汉材料保护研究所,湖北武汉430030;武汉材料保护研究所,湖北武汉430030;武汉材料保护研究所,湖北武汉430030【正文语种】中文【中图分类】TG174.45近年来，受各项环保法规的限制，传统的镀锌层六价铬钝化工艺逐步被无铬钝化或三价铬钝化工艺替代[1]。
镀锌三价铬钝化工艺的研究
2019年 第5期 广 东 化 工 第46卷 总第391期 · 95 ·镀锌三价铬钝化工艺的研究刘晓旭，许卫，应孟峰，吴镝，王瑀瑶(安泰科技股份有限公司 表面处理厂，北京 101318)[摘 要]对比分析在三价铬钝化过程中对钝化膜质量影响较大的三项钝化参数，并结合各参数对外观及耐腐蚀性的影响得出具有较好耐蚀性的钝化工艺范围。
[关键词]钝化；耐腐蚀[中图分类号]TQ [文献标识码]A [文章编号]1007-1865(2019)05-0095-02Study on Passivation Process of Trivalent Chromium for GalvanizingLiu Xiaoxu, Xu Wei, Ying Mengfeng, Wu Di, Wang Yuyao(Surface Treatment Factory, Advanced Technology&Materials Co., Ltd., Beijing 101318, China)Abstract: Studying the paraments inpassivation which have great influence on the quality of the passivation film. Get the conclusion which is the better paraments according to their influence on appearance and corrosion resistance.Keywords: passivation ；corrosion resistance镀锌价格因低廉且容易上镀，广泛应用于表面处理行业中。
镀锌的产品经过钝化后会大大提升耐腐蚀能力。
耐腐蚀能力最好的为六价铬钝化，由于环保要求的限制，该工艺已被禁止。
因此，国内外研发团队正投入大量研发力量致力于无铬钝化工艺技术的研发。
镀锌层的三价铬钝化
锌以还原电位低 、价格低廉等优点常被用作钢铁 的保护层 ,但是由于其化学性质活泼而容易被腐蚀 , 因此通常需要对镀锌层进行钝化处理[1] 。六价铬钝 化液操作简单 、成本低廉 、控制简便 ,并且所得到的钝
收稿日期 :2005 - 03 - 14 修回日期 :2005 - 04 - 12 作者简介 :邹锦光 (1982 - ) ,男 ,在读硕士 ,研究方向为电化学 。 作者联系方式 : (Tel) 020 - 81938680 。
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化膜有耐蚀性能好 、外观漂亮且有自修复能力等优 点 ,因而得到广泛的应用[2～3] 。但是 ,六价铬是一种 剧毒物质 ,具有致癌致畸作用 ,这些缺点限制了其进 一步的使用 ,近年来相关部门对六价铬的使用制定了 一系列的限制性法规 。
未来几年内 ,欧盟对六价铬的限制将会对表面处 理行业产生深远的影响 ,这已经在汽车制造业中形成 了一种趋势 。欧盟于 2000 年 9 月在布鲁塞尔签署了 一项法令 ,规定从 2003 年 1 月起禁止在车辆材料和部 件中使用六价铬 。根据该法令 ,每辆汽车仅允许含有 不超过 2 g 的六价铬[2] 。欧洲委员会出版了“End of life vehicle”法律草案 ,于 2003 年 7 月正式成为法律条 文 ,其中有一条就是要求有效的消除镉 、汞 、铅 、六价 铬等重金属 ,该法案将成为未来欧盟汽车回收业的立 法框架[4] 。因此寻找一种代替六价铬钝化的方法迫 在眉睫 。三价铬钝化在许多方面具有与六价铬钝化 类似的性质 ,毒性却只有六价铬的百分之一 ,因此是 合适的替代品 ,得到了研究者的广泛关注[5] 。
3 钝化液的操作条件
三价铬钝化的主要操作条件钝化液的 pH、钝化 温度和钝化时间之间是互相关联的 。一般来说 pH 低
PM-705三价环保黑锌钝化工艺
PM-705三价环保黑锌钝化工艺简介1. PM-705三价环保黑锌钝化工艺是一种完全环保型钝化产品。
适合滚镀、挂镀，酸锌、碱锌，钝化层呈高光泽深黑色。
2. PM-705不含六价铬及氧化剂，防锈性能好，应用及操作非常容易，抗腐蚀能力强，在锌层厚度达到8微米以上时，中性盐雾大于72小时。
3．PM-705工作液寿命特长,可不断添加补充消耗.。
处理过程:镀锌—3次水洗—硝酸出光—3次水洗—PM-705钝化—3次水洗—封闭—干燥使用方法:PM-705A 100mL/LPM-705B 100mL/LPM-705C 80-100mL/L温度20-40℃PH 1.6-2.2(用硝酸或氢氧化钠调)时间5-25秒注:PM-705A,PM-705B与PM-705C在浓缩状态下不能混合!不能使用不锈钢挂具或容器!消耗量:PM-705A:PM-705B:PM-705C按1:1:1添加每毫升处理2-3平方分米表面积的产品(建议按处理面积进行定期补充。
由于受实际的使用操作条件和工件复杂程度影响，对处理不同部件需要按现场调整补充)注意事项镀锌层厚镀要在6-8微米钝化层必须满足干燥温度和时间的固化，放置24小时后方可测盐雾。
由于电镀种类，光亮剂的不同，处理后的镀膜会有所不同。
钝化长期使用后，钝化膜色泽不均匀，耐蚀性下降时，应更新部分或重新配制。
处理的部件建议根据形状和尺寸来改变处理时间。
水洗时为了防止伤痕需要缓慢摇动搅拌。
钝化时出现的不良效果建议：不良效果原因处理方法A，B剂过少添加A，B剂表面浮灰钝化时间过长缩短钝化时间没有过封闭剂过封闭剂C 剂过少添加C剂表面露锌 PH值太低调整PH值镀层太薄增加电镀时间钝化时间过长缩短钝化时间A，B剂不足添加A，B剂表面棕黄色 PH值偏高或偏低调整PH值未过封闭剂过封闭剂包装储存： 25/桶储存有效期：2年声明：此说明书内所有有关于本公司产品的建议，是以本公司信赖的实验资料作为标准，因各从业者在操作及设备上有所差异，故本公司不能保证及不负责任何不良后果，此说明书内所有的内容也不能作为侵犯版权的证据。
镀锌层黑色钝化工艺的研究Word文档
镀锌层黑色钝化工艺的研究表面处理之镀锌2008-03-09 10:46:43 阅读16 评论0 字号:大中小订阅镀锌层经钝化处理后,外观上和防腐蚀性均能得到改善和提高,所以镀锌层的钝化处理是当今镀锌工艺中不可缺少的一环,目前国内的镀锌层钝化处理,其本上是彩色钝化和白色钝化两大类。
近年来,黑色钝化以其庄重高雅的装饰性,极佳的耐腐蚀性,良好的功能性而越来越得到产业界的青睐。
镀锌层黑色钝化工艺在国外,特别是日本已经得到广泛的应用。
在我国近年来一些厂家,科研单位在这方面也做了一定的开发工作,但在钝化膜的黑度、亮度及溶液的稳定性等方面还没有达到一定的水平。
根据近几年的工厂实践并参考了目前国内外的一些文献报导,我们也研究试验了一种新型镀锌层的黑色钝化工艺,我们对钝化溶液的成分,浓度及稳定性进行了比较深入细致的研究和试验,并且取得了一定的成果。
本工艺的最大优点是:所得到的钝化膜黑度高,膜层特别光亮,钝化后不经任何处理就可以给人一种表面好象浸过光亮清漆的感觉,并且钝化溶液不含醋酸盐,减少了环境污染,我们已经在家用电器等方面进行了批量生产,效果颇佳,该工艺高耐蚀性及高装饰性的良好效果,已引起人们的浓厚兴趣。
试验方法首先配制标准黑钝化溶液,在两个一升烧杯中对碱性镀锌件和酸性镀锌件同时进行试验,然后进行中试。
进一步对钝化溶液中各成份的作用及其浓度对钝化膜质量的影响进行试验。
对钝化膜性能进行试验。
钝化溶液的配方及操作条件CrO3 15~30g/LAgNO3 0.4~1.2g/L黑色钝化剂M 20~40g/L添加剂N 1~3g/LNaNO3 0.4~1.2g/LPH值 1.2~1.8温度室温时间40~60s其中M在钝化过程中对钝化膜的发黑起促进作用。
N在钝化过程中,对钝化膜骨架结构起填充作用,同时协助M起发黑作用,使钝化膜结合力更好,黑度更高。
钝化液的配制首先称取计算量试剂,加入容器中,然后加去离子水至所需容积,搅拌使其完全溶解后,即可使用。
镀锌层三价铬钝化工艺的研究
0
8
3
Cr (NO3) 3
5
53
4
Cr2 ( SO4) 3
0
20
5 Cr2 ( SO4) 3 + Cr (NO3) 3 (1 ∶1)
1
15
加入丙烯酸后会出现团絮状沉淀物 ,因此选取耐蚀 性相对较好的硫酸铬和硝酸铬钝化液 ,加入丙烯酸 树脂进行钝化 。试验结果见表 2 。
结合表 1 和表 2 可以得出 :使用 Cr2 ( SO4 ) 3 的 耐蚀性能略好于 Cr (NO3 ) 3 获得的钝化膜 。在加入 丙烯酸树脂之后 ,仍是如此 。这是由于 SO24 - 对于 钝化膜的成膜有利[8] 。
2 试验结果与分析
2. 1 钝化液组分对钝化膜性能的影响 在三价铬钝化工艺中 ,Cr3 + 是主要的成膜因素 。
本实验 选 择 的 配 方 1 是 被 还 原 的 三 价 铬 , 加 入 HNO3 氧化剂促使金属锌离子化 ,次磷酸钠作为络 合剂 ,硼酸为添加剂 ,硫酸调节溶液的 p H 值 。配方 2 是在配方 1 的基础上删除了络合剂 。配方 3 和 4 是直接溶解 Cr ( NO3 ) 3 和 Cr2 ( SO4 ) 3 形成钝化液 。 配方 5 是用 Cr ( NO3 ) 3 与 Cr2 ( SO4 ) 3 为 1 ∶1 的比 例 ,混合形成新的配制 。试验结果如表 1 所示 。从 表 1 可见 ,配方 2 的钝化膜耐蚀性能最好 。这是由 于在六价铬还原所得的三价铬钝化液中 ,Cr ( Ⅲ) 离 子与水形成络合力很强的 [ Cr ( H2 O) 6 ]3 + ,而 CrO2中 Cr3 + 容易发生成膜反应 ,所以耐蚀性好 。其次是 配方 4 。
Abstract : Passivation t reat ment technology for hot2dip galvanized steel using a t rivalent chrome or a t rivalent
镀锌层三价铬常温黑钝工艺
表 １ 钝化液 中的各组分对钝 化膜 外观和耐蚀性的影响
经 过实 验对 比 ，由表 ｌ 可知 ，配￣／ｒ ｋＣ 比例 越 高 ，成 膜速 度越快 ，膜 容易 起浮灰 ，且 稳定 性差 ，容 易
沉淀。而随着磷酸含量增加 ，反应速度提高，膜的黑度增加 ，但容易起浮灰 ，附着力下降。 根 据正 交结 果分析 确定 黑色 钝化 剂 的最 佳组 成 为 ： 三价 铬盐 ０１０２ ｏＬ， 机酸 配体／ｒ１ ～ ．， 硫 ． ．ｍ ｌ 有 ～ ／ Ｃ＝ ． １ ５ ７
中图分 类号 ： Ｑ１３１１ Ｔ ５．
文献标识码 ：Ａ
文章编号 ：１０ ０ ９—５６ （ １）３ ０ ７—０ １０２ ２０ —０ ３ ０ ３
１ 引 言
市面上黑色钝化工艺大多含有六价铬 。然而六价铬有高毒和致癌性 ， 对环境与人体健康存在严重的危 害性 ，其应用逐渐受到严格限制 。三价铬钝化在许多方面具有与六价铬钝化有相似的性质 ，而毒性却只 有六 价铬 的百分 之 一 。因此 ，三价 铬黑 色钝化 得到 了广 泛 的关注 。并 且镀锌 层黑 色钝 化具 有价 廉 、性能 良好 等优 点而得 到 大量应 用 。 尽管 目 国内已有三价铬黑色钝化剂及钝化工艺的报道 ， 前 但与相对 比较成熟的三价铬彩钝 、 蓝白钝 化工艺相 比 ” ，其技术稳定性 、 耐蚀性 、装饰性等还有很大差距 。本实验 旨在 以三价铬为主成膜剂 ，添加 辅助 成膜 剂 （ 钴盐 ） 黑剂 （ 、铁盐 ） 化剂进 行 常温 黑色 钝化工 艺 ，考察 黑化 工艺对 耐蚀 性 的影 响 ， ，发 镍 ，活 开 发性能 可 与 国外 产 品相 媲美 ，具 有 自主知 识产权 的高性 能黑 色钝化 产 品 。
表２ ｐ Ｈ对 钝化膜外观和耐蚀性的影响
一种常温三价铬镀锌黑钝化方法
文章编号:10062446X (2008)0620067203一种常温三价铬镀锌黑钝化方法尹刚强 李尚德(广东医学院化学教研室,广东 湛江 524023)摘 要:以磷酸铬为主要成膜物,有机羧酸为络合剂,通过添加作为发黑剂的镍钴盐,和一定量的硝酸根、氟化钠和二氧化硅的水溶胶,制备出了镀锌黑钝化常温发黑液,其中性盐雾试验可分别达到挂镀56h,滚镀48h,红锈出现时间为120h 和92h 。
关键词:三价铬;镀锌;常温钝化;成膜物中图分类号:T Q 153115 文献标识码:A目前镀锌黑钝化主要还是采用六价铬钝化[124],该工艺具有操作简单、成本低、外观颜色一致、耐腐蚀强的特点。
但六价铬是致癌物质,且毒性是三价铬的100倍,因而开发不含六价铬的钝化体系是大势所趋。
目前不含六价铬的镀锌黑钝化主要有银钝化体系、银铜钝化体系[5]、三价铬钝化体系和其他的一些如含有钼酸盐的钝化体系,而对三价铬镀锌黑钝化的研究还比较少[627]。
相对而言,含银和含银铜的钝化体系成本相对较高,更主要的是操作条件严格,对于一般的电镀厂工艺条件难以控制,且真正具有应用价值的工艺还不成熟。
而三价铬钝化体系具有操作方便、成本低的显著特点,因而更具有实际应用价值。
基于上述原因,作者开发了一种以三价铬为主要成膜材料,添加有机酸络合剂、金属发黑剂、活化剂、封闭辅助剂组成的不含氯酸盐或四价铈盐作氧化剂的镀锌常温黑钝化工艺。
1 实验部分111 工艺流程在规格为4c m ×5c m 的低碳钢片上电镀锌后进行三价铬黑色钝化。
基本工艺流程为:除油、除锈、弱浸蚀、电镀锌、出光、钝化、吹干,各工序之间要求水洗干净。
滚镀件是某电镀厂提供,黑钝化方法同上。
112 成膜机理镀锌层锌、铁的溶解反应,随着酸度的变化,主要生成磷酸盐、氢氧化物和钴镍的有机酸盐沉淀。
此过程是反复进行的,结果导致化学转化膜的生长。
可以用如下的反应式表示:X m Y n (H 2P O 4)6→X m Y n (P O 4)24H 2O (X 、Y 为Zn 、Fe 、Co 、N i,m +n =3)C r 2(H 2C 3O 4)3(H 2O)n →2C r(OH )23+3H 2C 3O 2-4+3H +H 2C 3O 2-4+N i 2+→Ni H 2C 3O 4113 中性盐雾试验用耐盐雾试验时间评价钝化膜的耐腐蚀性。
三价铬镀液电镀黑铬工艺研究
文章编号:1001-3849(2008)07-0039-03 三价铬镀液电镀黑铬工艺研究①刘存琨, 屠振密, 李 宁, 毕四富(哈尔滨工业大学(威海)应用化学系,山东威海 264209) 摘要:经正交试验确定了三价铬电镀黑铬的最佳镀液组成和工艺条件,并对优选的三价铬镀液及镀层进行性能测试,结果表明:镀液的分散能力约为15%;镀液的覆盖能力约为95%;还测定了几种镀液的阴极极化曲线,并进行了比较,最优镀液的阴极极化曲线的极化度最大。
电镀5min的镀层厚度约为0.5μm,镀层的主要组分为Cr、O、Co、P和Na。
关 键 词:三价铬镀液;电镀黑铬;分散能力中图分类号:TQ153.11 文献标识码:AThe Technology Research of Black Chromium Electroplatingwith Trivalent Chromium Electrolyte LIU Cun-kun,TU Z hen-mi,LI Ning,BI Si-f u(Depa rtment o f Applied Chemist ry,H a rbin Institute o f Technolog y a t W eihai,W eihai 264209,China)Abstract:The technolog y processes was fix ed based o n the sing le facto r test,and com pa rison analysis fro m the results of Hull cell test.The best composition and opera ting conditio n w ere ob-tained by o rthog o nal tests.Perfo rmance of the optim al ba th and coatings w ere tested.The re-sults sho w tha t the throwing pow er and cov ering po wer of the ba th are o f15%and95%respec-tiv ely;the la rg est pola riza tion deg ree of the cathode polariza tion curv e is o btained from the o pti-mal bath;the co mposition elements of the coa ting are Cr,O,Co,P and Na,and the thickness of the co ating with5min plating is abo ut0.5μm by X RF.Keywords:triv alent chromium pla ting bath;black chromium plating;throw ing pow er引 言电镀黑铬一般都用含铬酐镀液,但六价铬镀液毒性大,污染环境、效率低。
镀锌层三价铬黑色钝化膜耐蚀性的研究
ｏｈｒｆｃ ｒ ｓｃ ｓ ｄ ｉｖ Ａ）Ｐ Ｂ ｎ ｐ ｒｙ Ｆ ）ｈ ｖ ｎ ｒ ｍ ａｔＡ ｖｎｂａｋｐ ｓ ｔｅ ｔ ｓ ｕ ｈａ ｄｔ ｅ ａ ｏ ａ ｉ Ｐ（ ，（ ）ａ ｄｉ ｕ ｔＰ（ ｅ ｍ ｉ ａｅｍｉ ｐ ｃ． ｎｅｅ ｌ ａ— ｏｉ ｃ
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碱性镀锌层三价铬黑色钝化工艺的探讨
碱性镀锌层三价铬黑色钝化工艺的探讨王超;张金生;周长虹;吕明威;马静【期刊名称】《材料保护》【年(卷),期】2013(46)4【摘要】为了寻求环保、工艺技术稳定、性能优良、能投入生产的碱性镀锌层三价铬黑色钝化工艺,通过平行试验优选了碱性镀锌层三价铬黑色钝化基础液的组分,通过中性盐雾腐蚀及电化学方法测试了钝化膜的耐蚀性,确定了最佳钝化液组成及钝化工艺参数。
结果表明:黑色钝化液最佳组分为0.1 mol/L Cr3+[三氯化铬∶硝酸铬=(3～5)∶1,摩尔比],有机酸配体/Cr(摩尔比)=1.6,5.0 g/L硫酸钴,3.0 g/L硫酸镍,0.5 g/L硫酸铜,10 g/L磷酸二氢钾,5.0 g/L醋酸;最佳钝化参数为温度30℃,pH 值2.0,时间45 s;以此钝化工艺对碱性镀锌层进行常温黑色钝化,然后经WS-1封闭剂封闭处理,可得到黑色光亮的钝化膜,其中性盐雾腐蚀出白锈时间超过96 h。
【总页数】3页(P35-37)【关键词】黑色钝化;三价铬;碱性镀锌层;封闭;耐盐雾腐蚀;电化学性能【作者】王超;张金生;周长虹;吕明威;马静【作者单位】武汉奥邦表面技术有限公司;武汉纺织大学化学与化工学院【正文语种】中文【中图分类】TG174.44【相关文献】1.镀锌层三价铬黑色钝化工艺研究 [J], 吴钜明;李荣昌2.汽车车锁零部件无氰碱性镀锌三价铬彩色钝化工艺应用 [J], 张小勇;韩秀台;刘新伟;张雄;高长奇3.镀锌层三价铬黑色钝化工艺研究 [J], 吴钜明;李荣昌4.汽车车锁零部件碱性镀锌层三价铬银白钝化工艺实践 [J], 张小勇;潘雄;曹聚涛;韩秀台;刘新伟;王伟党5.镀锌层三价铬银白色钝化工艺现状及无铬钝化发展趋势 [J], 陈高伟;范云鹰;杨晓科;施绍队;刘瑶因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。