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前景明朗的环保型电镀工艺-镀锌三价铬钝化剂


镀锌三价铬钝化

镀锌是钢铁基体最廉价的处理工艺,而钝化则是镀锌所必经的处理过程。钝化可提高镀锌层的耐蚀性,改善其装饰性,提高与涂料的结合力。传统的钝化溶液含有六价铭、硫酸根、硝酸根等。由于环保方面的压力,欧洲、日本等国家改变了产品标准,迫使研究人员开展了无六价铭钝化的研究工作,并取得较大的进展。

从外观上,钝化膜可分为白色、蓝色、彩虹色、金黄色、黑色、军绿色;钝化溶液依含六价铭化合物的量可分为高铭、中铬、低铭、超低铭和无六价铭等。这些钝化膜的耐蚀性随颜色的加深而增高。随着市场竞争的日益激烈,成品厂商对零部件的外观和耐蚀性的要求也越来越高。常规的钝化处理已难以满足要求。为此,人们对钝化溶液的组成及成分间的比例对钝化膜的外观和性能,钝化膜的组成、结构与耐蚀性的关系等开展了更进一的研究。

传统的六价铭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。但是六价铭是强致癌物质,对环境与人体健康会造成严重危害。三价铭钝化及无铬钝化的提出解决了这一问题。国内针对环保钝化剂的开发主要为三价铬钝化,如今三价铬钝化溶液已经在工业化生产中应用。如日用五金、建材、轻工产品、家用电器、输变电金属工具、汽车、电子等。


三价铭钝化剂一般含有以下成分。
①三价铭Cr(Ⅱ)钝化膜的主成分来源,三价铭可取氯化铭、硫酸铭、硝酸铭、磷酸铭、醋酸铭和硫酸铭钾等,还可以使用铭酸和重铭酸的还原产物。

②氧化剂产生锌离子,促使钝化膜形成。氧化剂可用双氧水、硫酸盐、卤酸盐、过硫酸盐、四价钟等。使用氧化剂的钝化剂在纯化过程中,由于pH值的自动升高,会把三价铭氧化成六价铭,而夹杂于镀层中,从而使镀层含有六价铭,因此,含氧化剂的钝化剂形成的膜层颜色较深,如果钝化膜中含有Cr6+,就不符合要求。

③络合剂控制成膜的速度和钝化液稳定性。络合性太强,成膜速度慢,膜层薄,甚至不能形成膜层。络合剂有氟化物、有机羚酸、有机羚酸的酰胺、多羟基羚酸等。实用配方中往往配伍2~4种有机络合剂,起到互补长短、稳定溶液、提高钝化液使用寿命之目的。

④其他金属主要调整外观颜色与耐蚀性,可用Mn、Sb、Mo、Ti、Co、Ni、Ce和其他镧系稀土金属盐的混合物。它们的存在,对形成钝化膜促进处理溶液的活化作用,对提高钝化膜耐蚀性大有好处,最常用到的是钴盐和镍盐。

 

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