锌及锌镀层的三价铬盐钝化处理初探.pdf

日赶月,锌及锌镀层的三价铬盐钝化处理初探南京航空学院材料科学与工程系钱达人李士鑫何建平张仁墓摘要初探了锌及锌桩层的三价格盐忱化工艺,并对用此靳的饨化处理才法 与用协雌盆处理所得里的钝化膜层 的封性性等进行 了对比,初步证 明三价格盐耗化可与格酸盆钝化相媲美主几调钝化饭锌前言锌及锌被层经格酸盐钝化后的表面抗蚀性是未钝化锌的倍格酸盐钝化工艺已较成熟,并广泛应用但铭酸盐极毒,由于有严格的标准控制在空气和水中的排放,而受到了限制为了避免使用剧毒的六价铬化合物,减少处理钝化废水时还原六价格的耗费和麻烦,近年来一些国家开发了三价格盐钝化工艺,替化铬酸盐钝化处理在美、英等国取得了专利权但国内研究者甚少,作者对三价格盐钝化的初步探索,希望能起到抛砖引玉之作用格酸盐钝化过程是在镀锌层表面,格酸盐将锌原子氧化成卜,进入溶液,同时六价格还原成三价铬,而氢离子 酸被消耗了,使锌表面附近的液层的值上升,哪值的升高引起了不溶性的氢氧化锌沉淀和三价格形成一层胶质膜附在锌表面上这层腆吸附着大量的水分子,而且由于活性成份可以扩散通过膜而使得锌表面和格酸盐之间的反应可以继续进行,不断增加膜厚干澡处理时,膜脱水而在锌表面上形成一层硬而连续的阻挡层为了模拟这种过程,三价格盐的非格酸盐钝化溶液必须包含一种氧化剂,起到六价格同样的作用与锌表面起反应,同时含一种金属阳离子,当溶液的值上升时能以不溶的金属 的氢氧化物形式沉淀下来,利用这一原理,三价格盐钝化溶液得到 了发展和应用。

方法锌和锌被层,在钝化前必须彻底清洗,如果要求颜色控制得严格,则在钝化前用稀硝酸仇 浸演一下,浸过后不猫将硝酸洗去,然后将零件转入钝化溶液,到所摇要时间后,将军件表面彻底清洗并干燕之,刚生成时钝化腆软而呈胶状,干燎后变硬,最佳结果是在室沮下至少干燎或在℃下烘干彩虹色钝化要生成一种可与致密的格酸盐钝化相媲美的钝化膜,可采用以下配方一化合物月次确酸钠硝酸钠翻酸一‘添加剂沮度室沮声浸演时间在值约为时,可得最厚的钝化膜,最佳的值可通过 添 加直至沉淀极徽量,于是再加入石使沉淀刚好溶解而获得组成为了获得满意的钝化膜层,钝化液不宜酸度过高,即锌的酸腐蚀不能发生太快,但是,溶液又必须有足够的酸度使金属阳离子保持在溶液中,这种阳离子将形成沉淀在钝化膜中,这种对钝化液范围的限制,一般保持在之间,因此钝化液中其它成分的选择,信符合此范围的水溶液的操作条件氧化荆采用硝酸盐作氧化剂,具有性能稳定、价廉、没有污染排出等优点硝酸根被还原,按下列反应进行劝十十十一劝卜,还原过程包括对氢离子的中和作用,硝酸根被还原,声值上升其它氧化剂也能达到同样效果一邮政编码年月材料保护第卷第一期成膜金属盐三价阳离子可代替铬酸盐,用来沉积在锌表面上形成胶质膜。

三价铬盐可用硫酸铬、硝酸铬、氛化铬等,但最好用六价铬溶液的还原产物络合剂含有硝酸根与三价铬盆的溶液能在锌上沉积一层钝化膜,如果在溶液中给成膜金属阳离子加人一种络合剂,可以得到更为稳定的溶液,使钝化膜层更具有一致的外观和改善涂层的耐蚀性,络合剂的功能是在较宽的范围内稳定三价铬离子,并起到 减缓沉积在锌表面上的速度,所以络合剂的作用,使沉积速度非常均匀,可确保钝化膜层的质量不能采用对三价铬离子有强络合作用的络合剂,它会影响氧化剂与锌表面作用时沉淀的生成及增加污水处理的困难一般采用弱络合剂,采用次亚磷酸钠较合适当榕液值接近时也不会有析出,而无次亚磷酸钠时,在时就有沉淀次亚磷酸钠还原能力可以确保钝化液中无六价铬存在,在污水处理中不干扰其他金属氢氧化物沉淀只有使时才会有沉淀,在污水处理时极为方便其他添加剂在三价铬盐钝化液中,需要加入适当的添加剂,这对钝化膜的质量有好处加入表面活性物质可使锌表面较好的润湿,而获得均匀的钝化膜加氛化钠可以使钝化膜层的生成速度加快加翻酸可以稳定钝化液,调节声值并可获得厚的钝化膜层增色剂可增加钝化膜层的色调性能外观经钝化处理后呈彩虹色,但比铬酸盐钝化的彩虹色浅淡一些其色泽随不同的溶液组成、、温度和浸演时间而变化。

亮度光亮镀锌在三价铬盐和格酸盐两种钝化液中,可获得同样光亮的彩虹色钝化膜层钝化液德定性三价格盐钝化液较稳定,无六价铭离子,长期使用经分析检查仍无六价铬离子钝化液使用寿命长,不需要调整,适当补充新钝化液即可长期使用耐磨性三价铬盐钝化膜无论是湿的膜还是干燥后的膜,都比铬酸盐钝化膜耐磨性好而且在未干燥前不会出现掉膜或局部无膜现象附着力通过钝化膜附着力试验’,证明三价铬钝化膜层比铬酸盐钝化膜层的附着力好,三价铬钝化膜层具有满意的附着力膜层质量按转化膜质量测定,三价铬彩虹色钝化膜级,单位面积上的膜层质量,达到·企,符合一国家标准抗蚀性将锌的三价铬盐钝化膜与铬酸盐钝化膜两者颜色相似,如彩虹色膜,浸泡在衅一的硫酸溶液中做腐蚀失重试验,结果证明锌在三价铬盐和铬酸盐溶液中所得颜色类似膜层的腐蚀速度相同通过盐雾试验困,证明两者几乎有相同的抗蚀性出现白色腐蚀产物的最短时间为,完全符合国家标准结论锌的无铬酸盐溶液钝化具有一定价值,能取代极毒的铬酸盐,许多国家进行研究已得到发展,根据初步试验说明,以三价格盐为基础加入次磷酸钠络合剂的无铭酸盐钝化处理,能得到相当于铬酸盐钝化膜层抗蚀能力和外观的钝化膜涂层可以初步断定,这种三价格的非格酸盐处理方法能用来代替通常用的铬酸盐钝化工艺参考文献,,为认,即‘口·。

扭饱目沁,即众”功胜”劝叮,一锌和福上铬酸盐转化膜试验方法一金属材料上的转化膜 单位面积上膜层质量的洲定重量法刁一舫金属,盖层中性盐雾试验卜一电镇锌和电彼锅层的铭敌盐转化膜、、、、、、、、、、、、、、、、 、、、、、、、、、、 、、、、、、、 、、、、、、、、、 、、、、、、、、、 、、、、、、、、、、、、、、、、、、飞、、、、、、、、、、、 、、、、、、、、、、、、、、、、、、、 、、、、飞、飞 、、、、、、、、、、、、、飞气上接第页三、结论镀液中卜卜浓度比较大时会抑制铁的析出,以致无被层形成而,十‘浓度比不大时,如本文所给配方中,十卜相时,可获得质良好的非晶态一合金镀层,且电镀过程中卜离子浓度的变化不大参考文献渡道擞金属,姜晓被等金属学报,,傅峥缓,罗径源 北京铭铁学院学报,,年月材料保护第卷第期即找沈口,玩公留】以,, ,鱿比喊助‘加佣扭,,,阵沐少改力,女泪,丫妞, ,刃,,只,,川一】洲招三一一助郎撰宜闪山一月白,,,万一刁,一曰洛三皿曲创沈化烈洛淤 阵凡皿宜,一,,恤留比袋卜。