钼酸盐钝化研究

MoO42-离子在阴极得到电子沉积在镀锡钢板表面，也 有MoO42-与镀锡钢板的反应产物。 在镀锡钢板钼酸盐钝化膜的形成过程中，经钼酸盐钝 化处理的镀锡钢板比未钝化的镀锡钢板，增重0.0852 mg/cm2。 钝化膜附着力良好。
电极电位随时间的变化曲线
-.35 -.40
Open voltage (V)
Na2MoO4· 2H2O：5-30 g/l 植酸：2-10 g/l
pH：1.5-6.5
温度：20-75℃ 时间：30-300 s 阴极电流密度：0.5-100 mA/cm2
铬酸盐钝化方法
作为对比的铬酸盐钝化液工艺为： Na2Cr2O7 20-30
g/l ，pH 4.2-4.5，温度46-52℃，阴极电量3.2-4.3 C/dm2 。
小结
钼酸盐钝化工艺无毒、无污染。 钝化膜的形成过程主要由镀锡层的溶解和MoO42-还原产物



的沉积等过程组成。 钝化膜能有效防止镀锡层表面的氧化发黄和黑斑。 钝化膜对镀锡层的保护作用是共同抑制阴极过程和阳极过 程的结果。钼酸盐钝化膜使镀锡层表面腐蚀微电池的阴极 和阳极反应活性部位同时受到屏蔽，提高镀锡层的耐腐蚀 性能。 钼酸盐钝化膜与铬酸盐钝化膜相比，在耐蚀性和持久性方 面还有一定差距。 改进：加入磷酸和添加剂能提高钼酸盐钝化膜的耐蚀性。
10000
8000
Intensity (Cps)
6000
4000
2000
0 20 40 60 80 100
2-Theta (Deg)
在镀锡钢板钼酸盐钝化成膜生长过程中，存在金属锡
溶解和钼酸盐钝化膜的形成两个过程。
钼酸盐钝化过程是锡镀层的溶解过程和MoO42-的
还原产物在锡镀层表面共同沉积的结果。
打磨→热碱除油(60 ~ 70℃)→ 热水冲洗→ 酸洗中和→
冷水冲洗→ 镀锡→冷水冲洗。 除油液组成及工艺： NaOH 15-20 g/l；Na2CO3 25-30 g/l；Na3PO4 25-30 g/l ； 温度60-70℃，至完全除去油脂，取出用自来水清洗。
钝化工艺
钝化液的组成和工艺范围如下：
硝酸镧钝化
20000 15000
Z''/ohm
10000
5000
0
空白 铬酸盐钝化 硝酸镧钝化
-10000
0
10000
20000
30000
40000
50000
Z'/ohm
硝酸镧溶液，阴极电流密度5mA/cm2 ，室温，钝化90s。钝化 膜的耐蚀性好高于铬酸盐钝化膜，但钝化时间比铬酸盐处理长。
-.45 -.50 -.55 -.60 -.65
0
50
100
150
Corrosion time (h)
动电位极化曲线
0.0
未钝化 钼酸盐钝化 铬酸盐钝化
-0.4 未钝化 钼酸盐钝化 铬酸盐钝化 -0.8
Potential (V)
Potential (V)
-8 -6 -4 -2
-0.2
-1.2
-0.4
镀锡工艺
酸性硫酸盐镀锡镀液为强酸性，工艺简单，其电极反应是

二价锡放电，且电流效率高，沉积速度快，因而节省电能； 其镀液成分简单，原料易得，可在常温下工作，成本低廉。 电镀工艺为： 硫酸亚锡：30-40 g/L 硫酸：160-180 ml/L、 酒石酸：50-70 g/L 抗坏血酸：适量 光亮剂：30-40 mg/L 乳化剂：6-10 ml/L 锡粒：少量 温度：室温 阴极电流密度：1.5-2 A/dm2 时间：5 min 镀锡层厚度为8-9 µm。
主要反应有：
Sn – 2e = Sn2+
2H+ + 2e = H2 O2 + 2H2O + 4 e = 4 OH-
SnO +MoO42- + 6H+=Sn(OH)4+ Mo4++ H2O
Sn(OH)4 = SnO2· H2O MoO42- +
2n H+ = MoO3· nH2O 在电流作用下， MoO42-的Mo6+被还原成Mo4+，镀 锡钢板表面的SnO转化为稳定的SnO2· H2O。
植酸与金属络合时，易形成多个螯合环，因此络 合物稳定性高，即使在强酸性环境中，也能与金 属离子形成稳定的络合物，在植酸分子结构中6个 磷酸基只有一个处在A位，其它5个均在E位上，其 中有4个磷酸基处于同一平面上，因此，植酸在金 属表面同金属络合时，易在金属表面形成一层致 密的单分子保护膜，能有效阻止O2等到达金属表 面，从而减缓了金属的腐蚀。
-1.6
-0.6
-2.0
-8
-6
-4
-2
logi (A.cm-2)
logi (A.cm-2)
表面形貌
镀锡钢板钼酸盐钝化膜耐腐蚀机理
钼酸盐钝化膜能影响镀锡钢板腐蚀反应的阴、阳极过
程，显著降低腐蚀电流密度，抑制腐蚀。镀锡钢板钼 酸盐钝化试样在3.5%NaCl 溶液中的阻抗谱，高频区电 化学反应电阻大，反应过程由电化学过程控制；低频 区为规则的Warburg阻抗，反应过程由扩散过程控制。
浸泡腐蚀实验
.0012
腐 蚀 失 重 (g.cm-2)
.0010
.0008
.0006
0
2
4
6
8
腐 蚀 时 间 (day)
干湿交替腐蚀试验
.012
.010
腐 蚀 失 重 (g.cm-2)
.008
.006
.004
.002
0
2
4
6
8
腐 蚀 时 间 (day)
钝化wenku.baidu.com重量
由于镀锡钢板是阴极，锡的溶解量很小，主要是