有机胺类添加剂对热浸镀锌板钼酸盐钝化膜耐蚀性能的影响

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。

镀铬工艺流程1、铁件镀铬工艺流程：除蜡→ 热浸除油→ 阴极→ 阳极→ 电解除油→ 弱酸浸蚀→ 预镀碱铜→ 酸性光亮铜（选择）→ 光亮镍→ 镀铬或其它除蜡→ 热浸除油→ 阴极→ 阳极→ 电解除油→ 弱酸浸蚀→ 半光亮镍→ 高硫镍→ 光亮镍→ 镍封（选择）→ 镀铬2、锌合金镀铬工艺流程除蜡→ 热浸除油→ 阴极电解除油→ 浸酸→ 碱性光亮铜→ 焦磷酸铜（选择性）→ 酸性光亮铜（选择性）→ 光亮镍→镀铬3、不锈钢直接镀铬工艺1) 电化学除油→热水洗→冷水洗→浸酸活化(1ml/L HCL、10ml/L H2SO4，室温，半分钟;适用于自动线上不锈钢镀铬，不宜镀铜或镍）→水洗→镀铬。

2）阴极电化学除油→清洗→阳极活化(10A/dm2）→直接镀铬.3) 化学除油→清洗→阳极电化学除油（0.5A/dm2）→清洗→浸酸活化（1ml/L HCL、10ml/L H2SO4，室温，45S）→清洗→镀铬注：镀铬时,应先用是正常电镀时电流密度的1。

5~2倍镀3～5分钟，然后再正常电流密度电镀，要尽量缩短各工序之间的过渡引起的停留时＠@＠＠＠@@＠＠＠＠＠＠＠＠@＠＠@@＠＠＠＠＠＠@＠@@@@@@@＠@＠@@@@＠＠@＠@＠＠＠电镀相关基础知识一、基础化学知识1．盐酸有何特征？答:纯净的盐酸是无色透明的液体，一般因含有杂质三氯化铁而呈黄色。

常用浓盐酸中约含37%的氯化氢。

盐酸易挥发,是一种强酸。

在电镀生产中广泛使用盐酸作为浸蚀剂。

2．硫酸有和特征?答：浓度为96%的硫酸溶液，比重为1.84.浓硫酸具有吸水性,吸水过程中放出大量的热量。

在电镀生产中广泛使用硫酸作为浸蚀剂，由于其挥发性低，所以可利用加热提高浸蚀速度。

3．硝酸有何特征?答：硝酸是一种氧化型的强酸，在见光受热时分解放出氧而使别的物质氧化，所以硝酸应盛在棕色瓶内,电镀生产中广泛使用权有作为浸蚀剂。

4．现有浓盐酸、浓硝酸、浓硫酸各一坛,能凭目测将它们分辨出来吗？答：冒白雾的是盐酸，冒黄烟的是硝酸，无烟雾的是硫酸。

因熊
图7.2未加添加剂时锌镀层表面形貌(x40)
7.2添加剂的选择[49】一【韧
对于电积体系中添加剂的选择,参考氯化物镀锌体系[47l,在氯化物镀锌中添加剂(即光亮剂)分为三类:第一类是主光亮剂,第二类是光亮剂的载体,第三类是辅助光亮剂。
第一类主光亮剂的选择:主光亮剂对镀层有较好的整平性和出光效果,能使镀层与阴极结合紧密。在酸性体系电积锌的主添加剂,几乎全采用的是动物胶(如T-A胶),在本实验体系中,经查阅大量文献及多次探索试验发现T-A胶对镀层起第一类添加剂的作用,添加后可以得到与阴极结合紧密、致密的锌片而不是未添加添加剂时的海绵状锌粉,如图7.3,但长时间电积后表面仍长有较多枝晶,表明要得到表面平整的锌片还需其它添加剂的复配。因此确定用T-A 胶作本实验体系的第一类添加剂。
因此,联合添加T-A胶、T-B和T-C醇后镀层质量较好且长时间电解也未出现枝晶,所以初步确定添加剂为T.A胶、T-B表面活性剂和T-C醇。
7.3三种添加剂加入量对镀层形貌的影响及整平机理分析
7.3.1三种添加剂加入量对镀层形貌的影响
上一节确定添加剂为T_A胶、T-B和T-C醇后,为了具体确定各添加剂的加入量,做了三种添加剂加入量对镀层形貌影响的试验。
四川大学硕士学位论文
近端1(cm)234567
B 9远端瓣司鳓瑟啜麓啜潮
烈烧黑
粗糙函
针孔麻点圆露底口光亮平整
图7.19锌离子浓度对霍尔槽试片影响的直观分析图
7.5电积综合条件实验
综合添加剂对电积锌形貌的影响实验结果与添加剂对电积锌工艺影响实验结果,选择三种添加剂用量分别为:T-A=0.Ig/l T-B=0.05鲫T-C=0.Ig/l。按照所确定的添加剂量和第六章所确定的电解基本条件进行电积综合条件实验,连续电积20小时无枝晶出现,电锌表面形貌如图7.20。杂质成分如表7.1。基本符.合工业要求。

金属腐蚀与防护概述作者：宋凤莲来源：《职业·中旬》2012年第09期大多数工业用的金属及镀层金属(如铁、锌、铝、锡、铅、镁等及其合金)均可通过形成化学转化膜来保护其表面。

用于提高耐蚀性的化学转化膜技术主要有铬酸盐钝化和磷化等。

其中经铬酸盐钝化处理过的镀锌钢板表面形成一层致密的铬/基体金属的混合氧化物膜层，由于该膜层具有自修复性，因而耐蚀性很高。

但铬酸盐中六价铬属极毒性物质且易致癌，钝化处理过程中产生的气雾及生产中的废水排放对生物体及环境都有严重危害。

因此，取代六价铬的无铬处理工艺技术及开发新的替代性环境友好型钝化产品，已成为金属表面处理业所共同面临的难题。

一、无铬钝化处理技术1.钼酸盐、磷／钼酸盐钝化处理钼与铬同属ⅥA族，是一种有希望替代铬酸盐的物质。

钼酸盐早已广泛用作钢铁及有色金属的缓蚀剂和钝化剂。

英国Loughborough大学的Bijimi等研究了钼酸盐钝化处理过程中的电化学特性和锌表面的化学浸泡处理。

在腐蚀试验中，钼酸盐转化膜的耐蚀性不如铬酸盐转化膜。

近年来的研究表明在磷/钼酸盐钝化液中掺杂有机/无机缓蚀剂，能更进一步提高转化膜的耐蚀性。

宫丽等采用在钼酸盐钝化液中加入适量H3PO4、SiO2、Ti(Ⅳ)盐等添加剂，对钼酸盐钝化膜改性的Mo-P-Si-Ti复合钝化膜，并讨论了钝化膜的成膜机理和防蚀机理。

2.硅酸盐钝化处理硅酸盐处理具有成本低、钝化液稳定性好、使用方便、无毒、无污染等优点，但耐腐蚀性能较差。

为了增强膜层耐蚀性，钝化液中常加入一些有机促进剂，如水溶性阴离子型丙烯酸胺、硫脲等化合物。

3.稀土盐钝化处理金属的稀土钝化处理方法通常比较简单，一般只要将金属置于含稀土离子的溶液中，浸泡一段时间（化学浸泡法）或将金属作为阴极通电极化（阴极极化法），便可使金属钝化，即在金属表面形成稀土钝化膜，钝化过程的工艺条件对稀土转化膜的形成及其性能有很大影响。

（1）化学浸泡法。

化学浸泡法即将金属置于含稀土离子的溶液中，浸泡一段时间完成钝化的方法。