镀锌层蓝白钝化工艺与实践

ZN-902 三价铬蓝白钝化工艺ZN-902是一种以三价铬为基础的环保钝化工艺，它能在镀锌表面形成光亮的蓝白钝化膜层。

◆工艺特点（1）为完全三价铬钝化剂，不含六价铬离子，符合欧盟环保标准。

（2）单一组分，常温操作，使用方便，容易控制，只需用常规方法浸渍。

（3）使用镀锌保护剂，耐盐雾时间成倍增加。

◆镀液组成及操作条件（1）温度：低于20℃时，钝化反应变慢或无规律，而且表面灰暗并有斑点。

（2）pH值：用硝酸或30%的氢氧化钠溶液来调整pH值。

（3）浸渍时间：包含了从镀槽转到第一道水洗槽的时间。

（4）搅拌：空气搅拌必须柔和并且均匀，可以用带有离心泵的机械搅拌代替空气搅拌。

在搅拌不足或没有搅拌的情况下浸渍的时间可以更长。

◆设备镀槽：柔钢衬上聚氯乙烯、聚酯强化，或其他认可耐酸材料。

温度控制：控温或加热管可用石墨或聚四氟乙烯。

搅拌：溶液需要平均而温和的空气搅拌，滚镀时滚筒亦能起搅拌作用。

◆分析步骤（1）以移液管准确移取10 ml槽液于250 ml锥形瓶中，加入50ml去离子水，用10%的氢氧化钠溶液调整pH值到10左右（颜色变化）；（2）加入5 ml 35﹪双氧水，加热煮沸溶液30～40分钟，应彻底除去过量的双氧水；（3）冷却溶液，加入20ml 36%盐酸酸化，此时颜色由黄色变橙色；（4）加入约2g碘化钾，以0.1N的硫代硫酸钠标准溶液滴定至溶液为淡黄色；（5）加几滴淀粉指示剂，溶液变蓝色，继续滴定蓝色溶液至浅绿色。

换算：Vol% ZN-902 = 0.1N 硫代硫酸钠消耗的毫升数×0.51镀液控制及维护（1）经常检查pH值，在工作周期中至少是每4小时检查一次。

（2）每处理一平方米的工件面积消耗量：ZN-902P 10-20毫升；65%硝酸10～15毫升。

这只是平均消耗量，具体消耗量随工件带出量而有所变化；同样硝酸的消耗量和工作液本身的pH值有很大关系。

（3）三价铬蓝白钝化剂可以进行分析检测。

（4）应用试纸检测pH，并维护在1.8～2.5之间，用硝酸或30%的氢氧化钠溶液调整。

目录摘要 (iii)Abstract (iv)第一章绪论 (1)1.1 腐蚀的概述 (1)1.1.1 腐蚀的定义和分类 (1)1.1.2 腐蚀的危害 (1)1.1.3 金属腐蚀的防护 (2)1.2 电镀锌工艺概述 (3)1.2.1电镀锌概述 (3)1.2.2 电镀锌的分类 (3)1.2.3 电镀锌工艺 (4)1.3钝化工艺概述 (5)1.3.1钝化概述 (5)1.3.2 铬盐钝化概述 (5)1.3.3 无铬钝化工艺概述 (6)1.4 本课题研究的内容和意义 (8)第二章实验方法及材料 (9)2.1试验工艺流程 (9)2.2 试验仪器、药品及材料 (10)2.3电镀锌试样制备方法 (11)2.4 CuSO4点滴实验 (12)第三章无铬酸性镀锌蓝白钝化工艺研究 (13)3.1 实验目的与方案 (13)3.1.1 实验目的 (13)3.1.2 实验方案： (13)3.2 无铬酸性镀锌蓝白钝化工艺的初步选定 (13)3.2.1 无铬酸性镀锌蓝白钝化工艺的条件 (13)3.2.3 无铬酸性镀锌蓝白钝化剂 (14)3.3 钝化液配方各成分的最佳用量 (15)3.3.1钝化液成膜剂剂浓度对钝化膜外观、耐蚀性的影响 (15)3.3.2 钝化液络合剂剂浓度对钝化膜外观和耐蚀性的影响 (16)3.4 钝化工艺对钝化膜外观和耐蚀性的影响 (16)3.4.1钝化时间对钝化膜外观和耐蚀性的影响 (16)3.4.2 钝化液的PH值对钝化膜外观和耐蚀性的影响 (17)3.4.3温度对钝化膜外观和耐蚀性的影响 (18)3.4.4 钝化液水质对钝化膜外观和耐蚀性的影响 (19)3.4.5水洗方式对钝化膜外观和耐蚀性的影响 (19)3.4.6干燥方式对钝化膜外观和耐蚀性的影响 (20)3.5 小结 (20)第四章无铬酸性镀锌蓝白钝化与三价铬盐钝化的比较 (20)4.1 三价铬盐蓝白钝化膜的形成机理和性能 (20)4.1.1 三价铬盐成膜机理 (20)4.1.2 三价铬盐钝化膜的特性 (21)4.2 三价铬盐蓝白钝化工艺 (21)4.2.1操作条件 (21)4.2.2 三价铬盐蓝白钝化工艺条件的影响因素 (22)4.3 无铬钝化、未钝化和三价铬钝化的比较 (22)结论 (23)总结与体会 (26)致谢 (24)参考文献 (25)附录A 英文翻译原文 (27)附录B 英文翻译译文 (38)无铬酸性镀锌蓝白钝化摘要为提高钢铁件的耐蚀性能，镀锌及镀锌后的钝化处理一直是近年来的研究热点。

弹簧夹拉紧而直。

(2)夹子应夹在阳极表面有铅镀层的地方,否则钢丝易滑动而失灵。

(3)当夹子夹住阳极后必须立刻用阳极传导板压紧阳极(钢丝),以缓解橡皮筋伸展后的收缩力,使阳极在管内始终处于中心位置。

(4)枪管(小头)位于联体型夹具内孔需顶足底面,否则镀得的枪管易缩口。

2　非金属夹具的优缺点2.1　优点(1)结构简单,体积小,质量轻,操作便捷。

(2)镀液带出量少,有利于清洁生产。

(3)减少镀液中铁杂质积聚,延长槽液使用期限。

(4)不用枪口帽(阴极保持环),枪管端面能得到良好的铬镀层,解决了长期以来枪口无铬层的难题。

2.2　缺点(1)非金属夹具从端面垂直开排气孔,因限于枪管口径而较小,相比溶液进出受阻稍大些,但不影响电流效率。

(2)辅助弹簧夹拉紧阳极所用橡皮筋易断损,需经常更换,可用一定规格的钢丝弹簧,但不如橡皮筋便利。

3　结语枪管镀铬(包括其它内孔镀铬)所以要用上下端夹具,无非是为了隔绝阴阳极,使电镀得以顺利进行,获得良好质量的铬镀层。

试验表明:非金属夹具完全可以取代金属夹具。

参考文献:[1]　奚　兵.提高枪管镀铬质量的体会[J].表面技术(防腐包装),1984,13(1):30232.收稿日期:2007211224镀锌层蓝白钝化工艺与实践王文忠(立微电子公司,河南洛阳471003)中图分类号:T G174 文献标识码:B 文章编号:100024742(2008)0320045201 镀锌层蓝白钝化得到类似镀铬的透亮蓝白钝化膜,其耐蚀性优于银白钝化,在汽车、五金等产品中获得较广泛应用。

1　蓝白钝化膜的形成蓝白钝化工艺有漂蓝和钝蓝。

漂蓝是将镀锌层经彩色钝化后不经老化处理,在含Na2S20～30g/L、NaO H10～20g/L的溶液中,室温下漂洗,则彩色钝化膜中六价铬被溶出,三价铬不被溶解而残留在锌层表面而显现出蓝白膜层。

当然,随NaO H的质量浓度及温度的提高,不仅六价铬全部被溶出,三价铬也大部分被溶出。

镀锌板钝化处理工艺镀锌板钝化处理工艺是一种常用的表面处理方法，用于提高镀锌板的耐腐蚀性能和外观质量。

本文将介绍镀锌板钝化处理的工艺流程和原理，以及该工艺的应用和优势。

一、镀锌板钝化处理的工艺流程镀锌板钝化处理的工艺流程一般包括以下几个步骤：1. 清洗：将待处理的镀锌板进行清洗，去除表面的污垢、油脂和其他杂质，以保证钝化液能够充分接触到镀锌板表面。

2. 酸洗：将清洗后的镀锌板浸入酸性溶液中，通过酸洗去除镀锌层上的氧化铁皮、锌盐和其他杂质，使镀锌板表面变得光洁。

3. 钝化：将经过酸洗的镀锌板浸入钝化液中，使钝化液中的成分与镀锌层发生化学反应，形成一层致密的、具有较好耐腐蚀性能的钝化层。

常用的钝化液有铬酸钝化液、钛酸钝化液和磷酸钝化液等。

4. 清水洗涤：将钝化后的镀锌板进行清水洗涤，去除表面的钝化液残留。

5. 干燥：将洗涤后的镀锌板进行干燥处理，以保证表面的干燥和防止再次腐蚀。

二、镀锌板钝化处理的原理镀锌板钝化处理的原理是利用钝化液中的化学物质与镀锌层表面发生反应，形成一层致密的、具有良好耐腐蚀性的钝化层。

这层钝化层可以阻止氧、水和其他腐蚀介质进一步侵蚀镀锌层，从而提高镀锌板的耐腐蚀性能。

三、镀锌板钝化处理的应用和优势镀锌板钝化处理广泛应用于建筑、汽车、家电等行业。

它的主要优势有：1. 提高耐腐蚀性能：钝化处理后的镀锌板表面形成的钝化层具有良好的耐腐蚀性能，能够有效防止氧、水和其他腐蚀介质侵蚀镀锌层，从而延长镀锌板的使用寿命。

2. 改善外观质量：钝化处理后的镀锌板表面光洁平整，色泽均匀，能够提高产品的外观质量和市场竞争力。

3. 环保节能：钝化处理采用无铬、无铅的环保钝化液，符合环保要求，对环境友好。

4. 工艺简单可靠：镀锌板钝化处理工艺相对简单，操作方便，工艺可靠性高，能够满足大规模生产的需求。

镀锌板钝化处理工艺是一种常用的表面处理方法，通过清洗、酸洗、钝化、清水洗涤和干燥等步骤，能够提高镀锌板的耐腐蚀性能和外观质量。

蓝白锌钝化发蓝的原理
蓝白锌钝化是一种对锌表面进行处理以形成一层蓝白色膜的过程，该膜具有抗腐蚀的性质。

这种处理方法通常用于保护锌制品，使其更耐腐蚀。

以下是蓝白锌钝化发蓝的主要原理：
1．锌与氧化物的反应：蓝白锌钝化的过程中，锌表面的金属锌会与氧气发生反应，形成锌氧化物层。

这个氧化物层起到了保护金属表面的作用。

2．添加化学物质：在蓝白锌钝化的过程中，通常会使用含有特定化学物质的处理溶液，如含有铬酸盐或其他配方的溶液。

这些化学物质可以与锌表面反应，形成一种蓝白色的化合物。

3．溶液中的反应：蓝白锌钝化的溶液中的化学反应对形成蓝白色膜也是至关重要的。

这些反应可能涉及锌、氧化锌、铬酸盐等物质之间的复杂相互作用，导致产生具有特殊颜色的钝化膜。

4．腐蚀保护：形成的蓝白色膜不仅美观，还具有抗腐蚀的性质，可以提高锌制品的耐候性和抗腐蚀性。

整个过程的具体化学反应和条件可能因厂家而异，因此蓝白锌钝化的具体原理可能会有所不同。

这种处理方法主要用于改善锌制品的外观和抗腐蚀性能。

高耐蚀性三价铬蓝白色钝化膜获得方法1 一般的三价铬蓝白色钝化工艺1.1 三价铬蓝白色钝化膜成膜机理一般三价铬蓝白色钝化溶液由三价铬盐、硫酸、硝酸和氢氟酸等成份组成。

在六价铬盐彩色钝化溶液中，钝化膜中三价铬化合物是构成钝化膜的骨架，它是不溶性的；而可溶性的六价铬盐则镶嵌在骨架中。

钝化膜中的六价铬对膜层有自修复能力，因为蓝白色钝化膜没有六价铬成份，膜层非常薄，所以抗蚀性差，一般盐雾试验好的也只能达到72h左右，差的甚至24h都难以通过［1］。

三价铬蓝白色钝化膜成膜机理与低铬和超低铬六价铬钝化液有相同之处。

所不同的是溶液中本身没有六价铬或只有极微量的六价铬，这样，在化学抛光和成膜的过程中，就几乎没有还原六价铬的过程。

（1）锌溶解过程：Zn+Ox（氧化剂）→Zn2++Ox-Zn+2H+→Zn2++H2↑（2）膜形成过程：Zn2++2Cr3++yH2O→Zn(OH)Cr2O3·yH2O+H2↑（3）膜溶解过程：Zn(OH)·Cr2O3·yH2O+H2↑→Zn2++2Cr3++yH2O形成钝化膜的条件是，溶液的pH值必须提高到 2.0左右。

在这一pH值条件下，钝化膜可在溶液中形成。

这样虽对成膜有利，可在这样的酸度下，就不能对锌层起化学抛光作用了。

要解决这一矛盾，可增加一道淡硝酸出光工序来弥补。

一般三价铬蓝白色钝化膜的耐盐雾性与在六价铬钝化溶液中所获得的蓝白色钝化膜质量相仿，甚至还要差一些。

其钝化膜结构简式可以表示为：Cr2O3·Zn·xH2O［2］。

1.2 一般三价铬钝化溶液的配方和操作条件三氯化铬30~50g/L氟化铵 1.5~2.5g/L硝酸钴3~5g/L硝酸3~5mL/LpH值 1.8~2.2温度室温溶液中时间15~30s空气中时间3~5s1.3 工艺流程镀锌→清洗→0.5%~1.5%淡硝酸溶液出光→（清洗或不清洗）→钝化→清洗→浸钝化膜保护剂→热风离心干燥或压缩空气吹干。

镀锌层白色钝化和蓝白色钝化白色钝化膜可用彩虹色钝化膜经“漂白”取得，也可直接获得。

白色钝化膜的色泽可分为银白色和蓝白色两种，可根据产品要；求选用。

通称为“白钝化”和“蓝钝化”，区别在于自钝化为无色透明，膜中几乎不含铬，耐蚀性很差，后者含有少量三价铬，耐蚀性比“白钝化”稍好些。

这两种钝化膜一般都用在低档产品的防护一装饰。

直接低铬白色钝化易出现彩色的原因低铬白色钝化易出现彩色的原因较多，常见的与操作工艺中四个方面的因素有关。

(1)与钝化溶液中工艺配方比例失调有关。

白色钝化溶液的配方浓度较低，当其中某一项组分消耗稍快时，各组分之间的比例将会失调，此时即会影响到膜层质量。

(2)与镀层本身的结晶及基材质量有关。

镀层本身结晶粗糙、基，材表面光洁度差的与镀层结晶细微，基材表面光洁度较好的工件所获}的钝化膜的质量大不一样，实践经验告诉我们，镀层结晶致密，基材表面光洁度较好的工件，钝化后一般都较好，不易出现明显的色彩，而结晶较粗糙且基材表面的光洁度又较差的钝化膜层易出现彩虹色，《且镀层结晶越粗糙，基材表面光洁度越差的镀层彩虹色越严重(相对阻较)。

(3)与钝化后空气中停留时间有关。

钝化后在清洗之前的空气嘲停留时间越长越容易出现彩色膜。

(4)与清洗不彻底有关。

工件表面残留钝化溶液会继续与锌层起I化学反应，这时所获的钝化膜通常较易带色彩。

为获得质量优异的纯白色钝化膜层，除操作中需要注意上述几酒方面因素之外，镀锌工艺中尽可能选用镀层结晶致密的工艺配方锺制作工件的材料也尽可能选用表面光洁度较好、无锈蚀斑点的材料。

镀锌层白钝化出现“白霜”的原因镀锌白色或蓝白色钝化后出现白霜的原因主要与以下几种因素有关：(1)基材材质太差，严重锈蚀过；(2)工件酸洗时造成过腐蚀；(3)工件的除油、除锈工艺不到位；(4)酸洗后工件表面遗留的腐蚀产物、炭灰未曾洗刷干净；(5)钝化前、后清洗不彻底；(6)镀层过薄；(7)钝化后没有充分干燥处理。

因为提出咨询的这家电镀厂地处远郊，笔者就将上述可能引起白霜的原因函告该厂。

三价铬蓝白钝化剂：电镀锌钝化时，采用低毒的三价铬为钝化主剂，添加几种添加剂合成。

性能及用途：兰白钝化液可以在各种类型的锌镀层表面形成一层兰色钝化膜，适用于挂镀及滚镀操作；高耐蚀,不经封闭剂封闭的条件下,无论挂镀件或滚镀件中性盐雾实120小时不出现白锈；该钝化液不含六价铬，并通过瑞士SGS标准检测。

绿色环保。

工艺规范：镀锌→多道水洗→硝酸出光→水洗→三价铬兰白钝化→冷水洗→50-60℃热水洗→60-80℃烘干 .
注：硝酸应经常更换
平时保持PH=2，如果颜色不蓝，则补加三价铬兰白钝化液，调低PH可用硝酸，但有时也用硫酸，视情况。

三价铬兰白钝化液范围
三价铬兰白钝化液ml/L 60-100ml/L（6%-10%）
温度℃ 15-32
pH值 1.7-2.2 (最佳PH=2)
时间 s 10-40
搅拌空气或机械搅拌
说明：
1；如果客户对盐雾要求小于48小时则只需使用普通钝化剂即可。

2；耐盐雾甚至超过168小时。

3．上述条件均为钝后没有经过封闭情况。

◆ 蓝白色泽之转变主要视浓度、温度、PH及浸渍时间之因素而变。

◆ 浓度低、温度低、浸渍时间短：皮膜白，黄，黄红。

◆ 浓度高、温度高、浸渍时间长：皮膜蓝黄，黄绿。

标准件主要采用的表面处理工艺是发蓝，镀锌钝化，防蚀磷化三种。

且工厂所用一般标准件均采用汽标基本型。

（备注：镀锌和磷化防腐性能都要优于发蓝。

而镀锌的防腐性能要优于磷化。

成本方面，发蓝的成本最低。

镀锌与磷化的成本相当。

10.9级标准件可以用镀锌，但要加上去氢的工序了，成本增加了，所以采用防蚀磷化，且去氢的效果还不一定好，就有氢脆的隐患。

氢脆属于静载延迟断裂，
是一种与时间有关的低应力脆性断裂失效模式，酸洗或电镀过程中氢原子进入材料在应力的作用下向缺陷处富集，富集的氢引起原子结合力下降，进而显著降低材料的局部屈服强度。

材料强度级别越高，受氢程度也越严重，受应力也越大，氢脆危险性也越大，氢脆性几乎不降低冲击强度，但在低于材料的极限拉伸强度的静载荷作用下，经过一段时间后，突然发生断裂，即所谓的“延迟断裂”或“静疲劳断裂”。

为防止高强度螺栓出现氢脆现象，酸洗或电镀后应进行去氢处理，在标准件，10.9级常用的表面处理方式为防蚀磷化。