三价铬钝化工艺的研究现状和发展趋势
时间:2017-03-20 20:07 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
| 从配方上看，三价铬钝化经历了4个阶段：第1代：配方中仅含三价铬盐及锌的氧化剂，性能不稳定、钝化层防腐能力差，已淘汰。第2代：配方中加人对三价铬具配位作用的配位剂，使钝化工艺稳定性得以大幅提高。有机配位剂多为羧酸类，如丙二酸、草酸、戊二酸、马来酸、苹果酸等；无机物如氟化物、铵盐等。它们往往同时起稳定剂作用。钝化后防蚀性尚差，要作封闭处理。6670 第3代：在钝化液中再加人封孔剂，在成膜同时起封闭作用，钝化后不作再封闭，钝化层也具有高的耐蚀力。封闭剂如水解有机硅、纳米浆料等。但浓缩液售价较高。 第4代：为具有一定钝化层自修复能力的产品。与优尔价铬盐钝化层自修复能力原理不同，系因钝化层中纳米封闭物，在钝化表层磨损后，内层纳米物质会扩散至表层，起二次封闭作用。在钝化液温上，则经历了从中温(40~C一60％)向常温的发展。 三价铬钝化工艺工艺的发展趋势[2] 由于优尔价铬具有高毒性和致癌性，对环境污染严重，因此研究和开发无毒或低毒的物质以替代铬酸盐钝化工艺势在必行。三价铬毒性约为优尔价铬的1% ，在许多方面有着类似于优尔价铬的特性，受到科学界的广泛关注，目前已应用于生产，国外及国内已有多种型号产品销售。 三价铬钝化与优尔价铬钝化的过程基本相同，只是不包括Cr(VI)还原成Cr(Il1)这一步骤。在三价铬钝化液中，使用另外的氧化剂与镀锌层发生反应，使锌溶解，然后，Zn抖直接与Cr(IlI)发生反应生成不溶性的锌铬氧化物，同时消耗酸使得界面的pH值增大，Cr(Ⅲ)化合物在表面析出，形成一层隔离膜[3]，因此Cr(Ⅲ)钝化膜不具备自修复功能。为了增强三价铬钝化膜的耐蚀性，常常对其进行封闭处理。最常用的封闭剂为含硅化合物封闭剂，因为含硅的化合物能够覆盖钝化膜孔隙和裂纹。 目前三价铬钝化的研究已经取得了较大进展，其主要性能指标已接近铬酸盐钝化膜。Preikschat提出了一种Cr(IlI)钝化的典型配方[4 ]：5Og／L优尔水氯化铬，100g／L NaNO。，3g／L Co (NO。)z，31．2g／L丙二酸，pH值用NaOH溶液调至2．0，钝化时间60s，得到的彩色钝化膜的抗盐雾时间为350h。 国内发表的Cr(Ⅲ)钝化液配方也很多。任艳萍等[5]对热镀锌层上采用三价铬盐加丙稀酸树脂钝化液钝化，以7～1lg／L Cr (SO )。，次磷酸钠为络合剂，HN03为氧化剂，硫酸和硼酸为添加剂，再加人丙烯酸树脂与水(体积比为1：3)，其最佳工艺条件为pH6．5～7．0，处理时问3O～50s，处理温度60~70C°。 但是三价铬钝化膜尚有耐蚀性较差以及钝化液不稳定、放置时间不长等缺点，还需要不断改进配方和工艺。 目前三价铬钝化和无铬钝化的研究已经取得了较大进展，其主要性能指标已接近铬酸盐钝化膜。但三价铬钝化和无铬钝化还存在耐蚀性较差、色度较差、成本高等缺点，要想完全替代铬酸盐钝化工艺，还有待进一步研究和探讨。 (责任编辑：qin) |