三价铬彩色钝化工艺的研究
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本人从事三价铬钝化研究多年,感于目前市面上对其配方的保密过严,严重阻碍国内对三价铬钝化的认识与研究,现介绍一些入门知识,并公布一些简单配方,希望能满足论坛各位仁兄的求知欲。
一:配方组成1.1三价铬离子(主成膜剂):硫酸铬、硝酸铬、氯化铬1.2络合剂(产品稳定剂):各大生产商所使用的络合剂不外乎两体系三种原料:有机酸体系-草酸、柠檬酸(通常所用的紫红色药水都是这个体系);氟体系-氟化钠,氟化铵,氟化氢铵(通常所用的绿色透明药水都是这个体系)。
1.3氧化剂:硝酸根离子。
1.4其它金属离子目的是为了提高耐蚀性并调整钝化膜的颜色。
用的最多的有钴、镍及一些稀土元素。
1.5其它阴离子与金属离子的性质差不多,也是一种成膜促进剂。
二:钝化原理水溶液中Cr3+通常都以[Cr(H2O)6]3+存在,水的络合能力很弱,在发生钝化反应时,体系不稳定,因此需要一些相对较强的络合剂。
这与电镀添加剂的本质基本相同。
加入络合剂后,铬离子以以下结构式存在:[Cr(H2O)6-XFX](3-X)+ 0≤X≤3或 [Cr(H2O)6-2X(C2O4)2X](3-2X)+ 0≤X≤1.5 2.1金属锌在氧化剂硝酸的作用下溶解为锌离子。
Zn+H+--àZn2++H22.2 由于H+的消耗,使金属的表面pH升高2.3 随着pH升高,络合离子稳定降低,解离出的氢氧根离子进攻络合离子,使铬离子及溶液中的锌离子形成Cr(OH)3和Zn(OH)2 ,沉淀在锌表面上形成钝化膜;同时,作为络合剂的C2O42-也被解离出来与Co2+形成不溶性的C2O4Co沉淀在钝化膜表面。
C2O4Co是非晶态的固体,其能极大的提高钝化膜的抗蚀性能。
这样反复进行,真到钝化膜生长起来。
当然,钝化膜的成份并不只是这么简单,到目前为止,还没有一个定论,但这只是科学家的事。
三.配方设计3.1一度市场上卖的很火的兰白钝化粉配方研究CrCl3 8~12g/LNaF 6g/LHNO3 6ml/L这个配方主要特点:蓝度高,光亮好,发蓝速度快。
镀锌层三价铬钝化的研究进展1无色钝化对热浸镀锌的钝化,有一种三价铬配方[ 17 ] :1. 5 g/ L 铬鞣革,0. 75 g/ L 次磷酸钠,1 g/ L 硝酸钠,pH = 3 ,温度60~90 ℃。
生成无色钝化膜,经过中性盐雾试验,结果达20~30 h ,白锈面积为5 % ,与铬酸盐无色钝化相当的一种以草酸为基础的三价铬配位化合物溶液可对镀锌件钝化处理,配方为[ 18 ] :首先制备水溶性的草酸铬配位化合物,例如,将253. 8 g Cr (NO3) 3 分别加入草酸103. 3 g/ L 中反应,生成配位化合物[Cr CO2O4) X (H2O) 6 - 2X ] + (3 - 2x) n •A- n3 - 2x ,其中任取一种阴离子;在[Cr (CO2O4 ) X (H2O) 6 - 2X ] + (3 - 2X)m •K+ m3 - 2X中任取一种阳离子,加热至沸腾,溶液变成红紫色后冷却至室温,再加入蒸馏水配成1 L 溶液。
其次,将上述溶液量取40mL ,加入蒸馏水配成1 L 溶液,并调节pH 值,钝化30~60s。
生成的钝化膜耐腐蚀性好,经中性盐雾试验表明,草酸与铬摩尔比为0. 5 ,pH 值为2. 0 时,22 h 产生白锈面积为5 % ,66 h 白锈面积为30 %。
镀锌层三价铬钝化工艺钝化液由可溶性三价铬盐组成[ 20 ] ,如Cr2 (SO4) 3 ,Cr (NO3) 3 。
三价铬的获得最好是将铬酸盐还原。
有机还原剂有甲醇、乙醇、乙二醇、甲醛及对苯二酚,也可用无机还原剂(碱金属碘化物、亚铁盐、二氧化硫、碱金属亚硫酸盐) 。
还原六价铬使用还原剂时,用量要足够使六价铬充分反应,但用硫化物时则不能过量,否则剩余物会使钝化膜产生红锈。
为增加溶液活性,一般加氟化物和无机酸。
配方举例: 1 % (体积分数) 的Cr ( Ⅲ) 盐, 8mL/ L 的H2SO4 (相对密度为1. 84) (可用4 mL/ L 的HC1代替) ,3. 6 g/ L 的NH4HF2 ,2 %(体积分数) 的H2O2 (可用7g/ L 溴酸钠或10 g/ L 氯酸钠代替) 。
三价铬钝化工艺
三价铬钝化工艺是一种常用的金属表面处理技术,可以有效提高金属的耐腐蚀性能和机械性能。
本文将介绍三价铬钝化的原理、工艺流程以及应用范围。
三价铬钝化是一种在金属表面生成一层三价铬化合物的化学处理方法,通过在金属表面形成一层致密的氧化膜来增强金属的耐蚀性。
相比于六价铬钝化,三价铬钝化更加环保,不会产生有害的六价铬物质,符合现代环保要求。
三价铬钝化的工艺流程主要包括表面预处理、钝化处理、后处理等步骤。
首先是对金属表面进行清洗和去油处理,以确保表面干净。
然后将金属件浸入含有三价铬盐的钝化液中,在适当的温度和时间条件下进行钝化处理。
最后进行后处理,包括清洗、干燥等步骤,以确保钝化膜的质量和稳定性。
三价铬钝化广泛应用于汽车、航空航天、电子等领域,可以提高金属零部件的抗腐蚀性能和装饰性能。
在汽车行业,三价铬钝化可以应用于发动机零部件、车身件等金属件的表面处理,提高其耐腐蚀性和耐磨性。
在航空航天领域,三价铬钝化可用于飞机结构件、发动机零部件等的表面处理,提高其抗氧化性能和机械性能。
在电子行业,三价铬钝化可用于电子元件、连接器等金属件的表面处理,提高其导电性和耐腐蚀性。
总的来说,三价铬钝化是一种重要的金属表面处理技术,具有环保、高效、经济的特点,广泛应用于各个领域。
随着人们对环保和品质要求的不断提高,三价铬钝化技术将会得到更广泛的应用和发展。
铝合金三价铬钝化铝合金三价铬钝化是一种常见的表面处理技术,用于提高铝合金的耐腐蚀性能和装饰性。
本文将介绍铝合金三价铬钝化的原理、应用及其优缺点,以及对环境的影响。
一、铝合金三价铬钝化的原理铝合金三价铬钝化是通过在铝合金表面形成一层氧化铬膜来实现的。
这层氧化铬膜具有良好的耐腐蚀性能,可以有效地防止铝合金在潮湿和腐蚀介质中的腐蚀。
同时,氧化铬膜还具有一定的装饰性,可以增加铝合金的外观质感和美观度。
铝合金三价铬钝化广泛应用于航空航天、交通运输、建筑装饰、电子电器等领域。
在航空航天领域,铝合金三价铬钝化是保护飞机、导弹等航天器材的重要手段。
在交通运输领域,铝合金三价铬钝化可以提高汽车、火车等交通工具的耐腐蚀性能。
在建筑装饰领域,铝合金三价铬钝化可以增加建筑材料的外观质感和光泽度。
在电子电器领域,铝合金三价铬钝化可以提高电子元器件的耐腐蚀性能。
三、铝合金三价铬钝化的优缺点铝合金三价铬钝化的优点是具有较高的耐腐蚀性能和装饰性,可以有效地保护铝合金材料,延长其使用寿命。
同时,铝合金三价铬钝化的工艺简单,成本低廉,易于操作和控制。
此外,铝合金三价铬钝化的废液可以回收利用,对环境的影响较小。
然而,铝合金三价铬钝化也存在一些缺点。
首先,铝合金三价铬钝化的耐腐蚀性能较差,无法满足一些特殊环境下的需求。
其次,铝合金三价铬钝化的装饰性有限,不能满足高端产品的外观要求。
此外,铝合金三价铬钝化的工艺还需要不断改进和完善,以提高其性能和应用范围。
四、铝合金三价铬钝化对环境的影响铝合金三价铬钝化的废液中含有铬离子,如果不妥善处理,会对环境造成污染。
铬离子是一种有毒物质,具有一定的生物毒性。
因此,在铝合金三价铬钝化的过程中,需要严格控制废液的排放,采取合适的处理措施,以减少对环境的影响。
总结起来,铝合金三价铬钝化是一种常见的表面处理技术,具有良好的耐腐蚀性能和装饰性。
它广泛应用于航空航天、交通运输、建筑装饰、电子电器等领域,可以有效地保护铝合金材料,延长其使用寿命。
三价铬钝化液钝化原理
三价铬钝化液是一种用于钢铁表面处理的化学液体,能够形成一层致密、均匀、耐腐蚀的铬(III)氧化物膜。
钝化原理主要包
括以下几个方面:
1. 氧化作用:三价铬钝化液中的铬离子与钢铁表面发生氧化反应,形成氧化铬的钝化膜。
氧化反应有助于消除表面上的杂质和氧化皮,并将其转化为更稳定的化合物。
2. 膜形成作用:通过与钢铁表面上铁离子形成化合物,三价铬钝化液能够促进钝化膜的形成。
钝化膜具有良好的质量,并能够提供一层保护层,阻止氧、水等腐蚀性物质的进一步侵蚀。
3. pH调节作用:三价铬钝化液中的酸性物质能够调节钝化过
程中的pH值,使其维持在较适宜的范围。
适当的pH能够提
高钝化效果,并使得钝化膜具有更好的致密性和耐腐蚀性。
综上所述,三价铬钝化液通过氧化作用、膜形成作用和pH调
节作用,能够形成稳定、均匀、耐腐蚀的铬(III)氧化物钝化膜,从而提高钢铁材料的抗腐蚀性能。
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。
锌镍合金三价铬蓝色钝化液的制备工艺锌镍合金是一种常见的金属材料,它具有良好的耐腐蚀性和强度,被广泛应用于汽车、航空航天和电子工业等领域。
然而,锌镍合金表面容易受到氧化和腐蚀的影响,因此需要进行钝化处理以提高其耐腐蚀性能。
本文将介绍锌镍合金钝化液中的一种特殊类型——三价铬蓝色钝化液的制备工艺。
一、三价铬蓝色钝化液的原理和优点三价铬蓝色钝化液是一种基于铬盐和配比的钝化液,其中三价铬起着主要的钝化作用。
通过浸泡锌镍合金在这种钝化液中,可以形成一层颜色为蓝色的钝化膜,这层钝化膜不仅能够提供优异的耐腐蚀性能,还可以改善材料的外观。
相比于传统的六价铬钝化液,三价铬蓝色钝化液具有以下几个优点:1. 环境友好:三价铬蓝色钝化液中所含的六价铬含量较低,符合环保要求,无需专门处理废液。
2. 钝化速度快:相比于传统的六价铬钝化液,三价铬蓝色钝化液的钝化速度更快,在短时间内就能形成均匀且致密的钝化膜。
3. 良好的沉积性:三价铬蓝色钝化液在锌镍合金表面形成的钝化膜具有良好的沉积性,能够均匀地附着在整个表面,提高钝化效果。
二、锌镍合金三价铬蓝色钝化液的制备工艺下面将详细介绍锌镍合金三价铬蓝色钝化液的制备工艺,主要包括原料准备、液体配制和钝化处理三个步骤。
1. 原料准备制备锌镍合金三价铬蓝色钝化液的原料主要包括硝酸铬、硝酸锌和一些辅助添加剂。
硝酸铬和硝酸锌是钝化液的主要成分,辅助添加剂可以调节钝化液的PH值、粘度等性质。
在进行实际制备前,需要确保原料的纯度和质量。
2. 液体配制将一定比例的硝酸铬和硝酸锌按照特定的配方加入到蓝色钝化液的配制槽中。
辅助添加剂可以根据实际应用需要适量添加。
用适量的纯水将配制槽补满至所需的液位。
在此步骤中,需要注意安全操作和按照正确的配方比例进行配制。
3. 钝化处理将锌镍合金放入装有三价铬蓝色钝化液的钝化槽中,控制钝化时间和温度。
一般情况下,钝化时间为10-20分钟,温度控制在20-30摄氏度之间。
三价铬钝化工艺三价铬钝化是一种常用的金属表面处理工艺,其目的是在金属表面形成一层具有耐腐蚀性和耐磨损性的铬氧化膜,以提高金属的使用寿命和性能。
本文将介绍三价铬钝化的原理、工艺步骤和应用领域。
一、原理三价铬钝化是利用三价铬盐溶液中的铬离子在金属表面发生氧化还原反应,生成一层致密的氧化膜。
这层氧化膜具有良好的耐腐蚀性和耐磨损性,可以阻止金属与外界环境接触,减少氧、水等腐蚀介质对金属的侵蚀,从而达到保护金属的目的。
二、工艺步骤三价铬钝化的工艺步骤一般包括表面准备、钝化处理和后处理三个主要环节。
1. 表面准备:包括清洗和除油。
清洗是为了去除金属表面的污垢和氧化物,常用的清洗方法有碱洗、酸洗等。
除油是为了去除金属表面的油脂,常用的方法有溶剂洗涤、碱洗等。
2. 钝化处理:将准备好的金属工件浸入三价铬盐溶液中进行钝化处理。
三价铬盐溶液一般是由三价铬盐、缓冲剂、助剂等组成,其中三价铬盐起到氧化作用,缓冲剂起到调节溶液酸碱度的作用,助剂起到提高钝化效果的作用。
钝化处理的时间和温度一般根据金属的种类和要求来确定。
3. 后处理:经过钝化处理的金属工件需要进行后处理,一般包括中和、清洗和干燥等步骤。
中和是为了中和钝化溶液中残留的酸碱物质,常用的方法是用中和剂进行中和反应。
清洗是为了去除中和剂和其他残留物,常用的方法有水洗、酸洗等。
干燥是为了去除工件表面的水分,常用的方法有热风干燥、自然干燥等。
三、应用领域三价铬钝化工艺广泛应用于各种金属材料的防腐蚀处理,特别是在汽车、航空航天、电子、机械等行业具有重要地位。
1. 汽车行业:三价铬钝化可以提高汽车零部件的耐腐蚀性和耐磨损性,延长汽车的使用寿命。
常见的应用包括发动机零部件、制动系统、排气管等。
2. 航空航天行业:航空航天领域对材料的要求非常高,三价铬钝化可以提高金属材料的抗氧化性和抗腐蚀性,保护飞机、火箭等航空器的安全。
3. 电子行业:三价铬钝化可以提高电子元器件的耐腐蚀性和导电性能,常见的应用有电子连接器、电路板等。
三价铬钝化液成分分析,钝化机理及配方参考导读:本文详细介绍三价铬钝化液的研究背景,机理,分类,参考配方等,本文中的配方数据经过修改,如需更详细资料,可咨询我们的技术工程师。
三价铬钝化液主要应用于家用电器、电子零部件、汽车零部件及自行车零件金属表面处理,禾川化学引进国外配方破译技术,专业从事三价铬钝化液成分分析、配方还原、研发外包服务,为钝化液相关企业提供一整套配方技术解决方案。
一、背景锌在大气中以及绝大多数其他介质条件下,都具有相当高电负性,因此镀锌是应用最广泛的电镀品种之一。
但因为锌的电负性高,在潮湿的环境中首先被腐蚀,为了提高镀锌及锌基合金镀层的耐腐蚀性能,通常会在电镀锌及锌基合金后经过铬酸盐钝化处理,经过钝化处理后能显著提高镀锌及锌基合金的耐腐蚀性能。
镀锌层三价铬钝化可以通过不同的工艺条件得到不同颜色和厚度的钝化膜,这里我们只简单介绍了四种颜色的钝化。
目前三价铬钝化技术仍然没有六价铬成熟,但是随着环保要求的不断严格和重视三价铬钝化以其低毒性必定会得到人们的日益重视,必将成为金属材料保护的重要发展方向。
镀锌三价铬钝化主要应用于家用电器、电子零部件、汽车零部件及自行车零件等,其中扬声器的电镀锌基本已经全面采用三价铬钝化。
三价铬钝化的使用寿命周期较长,耐热性能好,对于镀锌后需去氢处理的零件是非常有利的。
采用封闭剂处理更能大大提升其功能效果。
随着社会的发展,三价铬钝化工艺的需求量将越来越大,如何把三价铬钝化的工艺性能提升至更高的水平仍然需要今后的不断努力。
禾川化学技术团队具有丰富的分析研发经验,经过多年的技术积累,可以运用尖端的科学仪器、完善的标准图谱库、强大原材料库,彻底解决众多化工企业生产研发过程中遇到的难题,利用其八大服务优势,最终实现企业产品性能改进及新产品研发。
样品分析检测流程:样品确认—物理表征前处理—大型仪器分析—工程师解谱—分析结果验证—后续技术服务。
有任何配方技术难题,可即刻联系禾川化学技术团队,我们将为企业提供一站式配方技术解决方案!二、三价铬钝化液2.1三价铬钝化机理三价铬钝化膜的形成机理类似于六价铬钝化,但是不包括六价铬还原成三价铬这一步骤。