镀锌钝化——精选推荐
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镀锌钝化
钝化成膜理论 钝化理论与钝化现象的定义有密切关系。如果钝化现象是因为金属与钝化剂
直接作用而产生的,那么称为“化学钝化”或者“自动钝化”。比如铬、铝、钛
等金属在空气中和含氧溶液中都很容易被氧所钝化,被称为自钝化金属。如果金属的钝化是由阳极极化引起的,那么就叫做“阳极钝化”或者“电化学钝化”。
铁、镍、钼等在稀硫酸溶液中均可发生电化学钝化。这两类钝化本质上是一致的,
可以用相同的理论来解释。还有一种所谓的“机械钝化”,指的是在一定环境中,金属表面沉淀出一层较厚的、但又比较疏松的盐层,把金属基体和腐蚀介质机械
地隔离开。钝化理论主要是用来解释前两种钝化现象的,广为接受的有两种:成相
膜理论和吸附理论。 成相膜理论和吸附理论都可以较好的解释大部分实验事实,但也有各自缺
陷。如果将两种理论联系起来,可以将金属钝化分成两个步骤: 第一步,OH-在金
属表面吸附,或者H2O在金属表面的定向吸附;吸附分子或离子参与电化学反应,直接形成“第一层氧层”后,金属的溶解速度即开始大幅下降。第二步,由于在第
一步过程中生成的吸附膜并不可能完全阻止金属的溶解,一定条件下这种氧层会
继续生长变厚而形成成相的氧化物膜。与吸附膜相比,较厚的膜对金属的溶解过程的阻化效应更好一些,阳极电流应该进一步下降。如果某种金属在腐蚀介质中
只发生上述第一步反应, 或者金属腐蚀速度的降低主要由第一步过程中产生的
吸附层所贡献,那么用吸附理论就可以比较好地解释这种体系的钝化现象。如果某种金属腐蚀速率的降低主要由第二步过程中产生的成相氧化膜所贡献,则用成
相膜理论来解释钝化现象较合适。但不论采用哪一种理论,在大多数情况下,只要
有合适的条件,还是会形成有一定厚度的氧化物膜的,而且这一层氧化物膜对金属的阳极溶解速度有很大影响。因此,对钝化膜结构进行微观研究,具有一定的实
际意义。
无铬钝化 实验材料及工艺配方
基体材料采用低碳钢片,锌板作阳极。采用碱性镀锌体系,镀液的工艺组成
为:氢氧化钠1l0~150g/L,氧化锌1O~15g/L,镀锌光亮剂5.5~6.0mL/L,1.0~1.2A/dm,常温,20min。
钝化液组成及配制方法
钝化液组成为:钼酸钠10~50g/L,磷酸钠5~35g/L,硫酸1~10mL/L,有机酸10~30g/L。先用蒸馏水溶解适量的钼酸钠及磷酸钠,再加人有机酸,并
用硫酸调节pH值至一定值,然后置于恒温水浴锅中加热保温至适当的温度。镀锌
片水洗后即放入钝化液中,一定时间后取出干燥,得到外观呈蓝白色的钝化膜。
为与铬酸盐钝化膜进行对比研究,经查阅文献得到铬酸盐蓝白钝化工艺为:铬酐2~5g/L,三氯化铬1~2g/L,氟化钠2~4g/L,浓硝酸30~50mL/L,浓硫酸
1O~15mL/L,浓盐酸1O~15mL/L,室温,溶液中2~5s,空气中5~10s。
采用钼酸盐复合体系得到的钝化膜完全覆盖了镀锌层,比铬酸盐钝化膜更均匀、致密,而且不存在微孔及裂纹。该钝化液低毒、稳定性好、成本低、钝化工
艺简单,所得钝化膜的颜色为蓝白色,且耐蚀性能与铬酸盐钝化膜的相当。
镀锌钝化发展 镀锌无铬钝化不仅有着很好的经济效益,更重要是它的社会效益,不仅减少
了环保设备的投资和环保的治理费用,更从根本上解决了铬酸盐对于环境和资源
的严重破坏以及对人类的危害。镀锌无铬钝化工艺还需进一步从应用角度完善,总之无毒无铬酸盐钝化等环保型工艺需要从多方面研究和推广,也需要人们的意
识不断地转变和进步,研究新型高性能工艺,同时改进我们的环境。
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