镀锌层无铬钝化工艺研究

摘要：以氯化钾镀锌为制备钝化用镀锌层的工艺，采用单因素试验方法研究了无机硅酸盐钝化液的组成和钝化条件等对钝化膜的外观、醋酸铅滴定时间等影响。得到的硅酸盐钝化工艺为：硅酸钠 40g/L；过氧化氢 40ml/L；过硫酸钾 3g/L；硫酸 4.5ml/L；；硫脲 7g/L；温度 30℃；pH2.6；钝化时间 90s。该钝化液组成简单、成本低、不含有毒有害物。使用该钝化工艺可得到有光泽的彩色钝化膜。经测定，钝化膜耐指纹、附着力良好，但钝化膜的耐中性盐雾试验性一般，与普通六价铬蓝白钝化膜相当。63471
毕业论文关键词：无铬钝化；电镀锌；硅酸盐
Study on chromium-free passivation process on zinccoatingAbstract:In potassium chloride zinc plating passivation with zinc coating process forpreparation, inorganic silicate was studied by single factor test method thecomposition of passivation solution and passivation conditions on the appearance ofthe passivation membrane, lead acetate titration time and so on. The silicatepassivation technology for:40g/L sodium silicate;Hydrogen peroxide 40ml/L;Potassium persulfate 3g/L; 4.5ml/L sulfate; Thiourea 7g/L; Temperature 30 ℃.pH 2.6; Passivation time 90s.The composition of passivation solution is simple, lowcost, does not contain toxic pollutants.Use the passivation process shiny colourpassivation membrane can be obtained.The mensuration, passivation membranefingerprint resistant, good adhesion, but neutral salt fog resistance of the passivationmembrane experimental, and common hexavalent chromium passivation film is quiteblue and white.Keywords：chromate-free passivation;electro galvanized;silicate

1 绪论1

11 课题的目的1

12 课题的意义1

13 课题在国内外研究的情况及发展趋势1

131 钼酸盐、钨酸盐钝化1

132 稀土盐钝化3

133 硅酸盐钝化4

134 锆盐、钴盐钝化4

135 有机钝化5

14研究无铬钝化工艺存在的问题6

2 硅酸盐钝化的技术原理8

21 钝化成膜的机理8

22 钝化溶液中各组分的作用8

221 硫酸的用量8

222 过氧化氢的用量8

223 硅酸钠的用量8

3 工艺研究方法9

31 工艺研究方法9

311 氯化钾镀锌工艺的确定9

312 钝化液的工艺研究9

32 性能测试、试验方法9

321 钝化膜性能试验方法9

4 研究实验11

41 实验仪器、试剂、材料 11

411 主要实验仪器11

412 材料和化学试剂11

42 镀锌层的制备 11

421 镀液的配置11

422 钝化用试片的电镀11

43 钝化膜的制备12

431 钝化液的配置12

432 钝化液的配置12

433 钝化膜的制备12

5 实验结果及讨论13

51 钝化液的组成13

52实验结果讨论13

521 硅酸钠的含量对钝化膜的影响13

522 过氧化氢含量对钝化膜的影响14

523 过硫酸钾含量对钝化膜的影响14

524 硫酸含量对钝化膜的影响15

525 硫脲含量对钝化膜的影响16

53 工艺条件的影响17

531pH值17

532 温度17

533 钝化时间的影响18

54 钝化膜性能19

541 镀层的指纹测试19

542 镀层结合力的测定19

543 镀层耐腐性的测定19

6 结论20

致谢21

参考文献22
1 绪论1.1 课题的目的在运用络酸盐对镀锌钢板进行钝化处理以后，此时其将形成具备较好外观以及耐腐蚀性的钝化膜。但因为六价铬伴有剧毒，很大程度上会危害人体健康以及环境。为实现对上述不良影响的消除，有必要对其替代品进行探寻。1.2 课题的意义镀锌具备诸多优势，如良好的抗蚀性以及成本较低，因此在针对钢材开展的防腐处理工作中，镀锌这一方式运用相对较多。其方式可分为两种，即热镀锌以及电镀锌，结合相关资料来看[1]，二者的年产量分别达到五千万以及两千万吨左右。在汽车行业快速发展的同时，镀锌钢材对应的需求量也日益提升。自上世纪末开始，全球镀锌板产量的增长速度维持在年均百分之三左右，且欧洲以及北美等地的需求更大。处于干燥空气之中的锌，往往很少发生化学反应，若此时其所处的环境相对潮湿，或其中有氧气、二氧化碳存在时，则将有一层薄膜出现于锌的表面，对此加以保护。锌的电负性极强，其可针对钢铁基体发挥一定的阴极保护作用，因此就钢铁而言，镀锌层属于一种带有防腐性的镀层[2]。此外，镀锌层针对油脂类的耐蚀性能也极为突出，如煤油等。因此，若此时气候或工业环境条件相对恶劣时，对应的管道以及零部件则可由镀锌层来保护，也可对和煤油等接触的管道、设备等进行保护[3]。但锌其具有极为活泼的化学性质，不论是处于碱性、还是酸性环境，出现腐蚀的可能性较大，且和硫化物也容易发生反应，由此导致腐蚀现象的发生，使得白色腐蚀物出现于锌层表面，暗黑色这一颜色不仅对外观产生影响，此外也会使得其耐蚀性受到破坏。且在锌的腐蚀方面，往往是先有氧化物以及氢氧化物形成，且若溶液接近中性时，其可能和二氧化碳产生反应，由此生成碱式碳酸锌或是碳酸锌。为实现其耐蚀性能的提升，则需对镀锌层开展钝化处理工作。镀锌层无铬钝化工艺研究:http://www.youerw.com/huaxue/lunwen_69962.html