较新的研究是以以传统的Cr(Ⅲ)钝化工艺6g/L NO3-、1.4g/L Cr(Ⅲ)、pH为1.8~2.2,钝化温度为20℃ ,钝化时问为30s为基础,钝化液中添加了辅助成分:钼酸铵,草酸,钨酸钠,羧酸等,盐水浸泡试验结果表明,少量钨酸钠的添加对三价铬钝化液的钝化效果稍有改进;而钼酸铵,草酸,羧酸A的添加对三价铬钝化液的钝化效果有明显改善。为进一步提高镀锌层的耐腐蚀性能,在上述传统的Cr(III)钝化工艺的基础上,添加3g/L的羧酸,再添加不同含量的草酸组成复合钝化液进行实验。经过216h盐水浸泡,在3g/L羧酸0.5~1.0g/L草酸的复合钝化液钝化处理后的镀锌层,其腐蚀面积<5%,与只含有羧酸或草酸的基础钝化液相比,镀锌层的耐腐蚀性能有了明显的提高。
有研究认为三价铬钝化液的最佳组分是CrO3,还原为三价铬盐,HNO3为氧化剂,硫酸和硼酸为添加剂。工艺条件是CrO3的浓度为25~45 g/L、pH为2.5~ 3.5、钝化温度为60~70℃和钝化时间40~50 S。三价铬加丙烯酸的钝化液是由7~11 g/L的Cr2(SO4)3次磷酸钠为络合剂,HNO3为氧化剂,硫酸和硼酸为添加剂,再加入丙烯酸树脂与水的体积比为1:3,其最佳工艺为pH 6.5~7.0,处理时间30~50s,处理温度60~70℃ 。采用这两种钝化处理热镀锌层均可推迟镀锌层的出现白锈的时间,显著提高镀锌层的耐蚀性。以三价铬加丙烯酸树脂的钝化液效果最好[13]。
2 课题在国内外研究的发展趋势
现在三价格钝化虽已取得了较大进展,并收到良好效果,其主要性能指标已接近铬酸盐钝化膜,若辅以封闭处理,就能达到或个别指标还超过了铬酸盐钝化,且工艺较简单,易文护,价格也较便宜,目前已逐渐扩大使用,并有不少商品出售,在很多方面代替优尔价铬钝化是适当的,但还需不断改进和提高,最主要的是进一步提高耐蚀性,简化工艺,降低成本。
三价铬钝化所得膜层耐腐蚀性能与通常的铬酸盐钝化膜相当。对于不具备自愈能力的三价铬钝化膜,采取了封闭和后涂层处理,大大拓展了三价铬的应用范围,然而,封闭和后涂层处理,增加了钝化处理的工序,将三价铬钝化和封闭处理合二为一,使得三价铬钝化操作简单,节约成本,同时拓展了其发展方向,具有一定的实用价值[14]。
目前的研究工艺已能达到钝化膜外观质量需求、耐腐蚀需求工件经钝化后放置一段时间(如3个月)后再检测,发现其中优尔价铬的含量超标。这种现象已不止在一两种钝化液的使用中出现过,而目前还没有一个很合理的解释。这将是科研人员需要共同努力来解决的又一难题[15]。
今后还有必要对以下两个问题进行着重研究:
(1) 研究更适合的络合剂,以便形成动力学更不稳定的三价铬配合物,使三价铬能有效的析出。
(2) 选择添加适当的金属离子,加速钝化膜的形成,改善钝化膜的外观并增加钝化膜的耐蚀性等性能[16]。
在日益发展的市场经济中的精饰加工业,完全无铬的替代品目前看来仍未达到生产应用阶段的水平,而三价铬钝化技术是目前最有可能被接受的优尔价铬替代品 三价铬钝化技术国内外研究现状和发展趋势(2):http://www.youerw.com/yanjiu/lunwen_4351.html