鍍鋅鈍化技術(shù)綜述.doc

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1、鍍鋅鈍化技術(shù)綜述隨著汽車、建筑等行業(yè)的飛速發(fā)展，熱鍍產(chǎn)品的需求量也逐年增加。熱浸鍍技術(shù)也呈現(xiàn)出新的發(fā)展趨勢(shì)。熱鍍鋅產(chǎn)品及其合金化產(chǎn)品具有優(yōu)良的耐蝕性能、美麗的外觀、有利于后續(xù)加工、成本也相對(duì)較低等優(yōu)點(diǎn)，深受廣大用戶歡迎。隨著熱鍍鋅技術(shù)的進(jìn)步，其產(chǎn)品質(zhì)量也有所提高，廣泛應(yīng)用到汽車上，因此對(duì)熱鍍鋅產(chǎn)品的表面質(zhì)量和成型性等方面提出了越來(lái)越高的要求。鍍層的鈍化處理對(duì)鍍層的腐蝕性有著重要影響。長(zhǎng)期以來(lái)，鈍化處理往往使用六價(jià)鉻酸鹽鈍化液，但它的毒性大，隨著環(huán)保意識(shí)的加強(qiáng)，六價(jià)鉻鈍化將逐漸被取代。鍍鋅作為鋼鐵件的主要防蝕鍍層，在電鍍加工量中位居榜首。除因加工單價(jià)相對(duì)較低外，鋼鐵件

2、上的鋅鍍層為陽(yáng)極性鍍層，當(dāng)受潮而發(fā)生電化學(xué)腐蝕時(shí)，鋅先腐蝕而使鋼鐵基體受到保護(hù)。但鋅本身為兩性金屬，既不耐酸也不耐堿，在大氣中很易生成堿式碳酸鋅腐蝕物而長(zhǎng)白斑、白灰甚至白毛。鍍鋅后再進(jìn)行鈍化處理，能不同程度地提高抗蝕力，延長(zhǎng)鋅本身腐蝕的時(shí)間。故電鍍鋅后無(wú)例外地要作鈍化處理。鈍化還有賦予鍍層不同色彩、色調(diào)及提高其上油漆層附著力等功能。鋅層最終抗蝕力取決于以下幾個(gè)因素:(1)鍍層厚度?？晒奚g的鋅越多，抗蝕性越耐久。熱鍍鋅層厚度難低于300Lm，而電鍍鋅僅(5-25)Lm，故熱鍍鋅即使不經(jīng)鈍化，抗蝕力也很好，但加工成本高、色調(diào)單一。(2)鋅層純度。鍍鋅層純度越高，自

3、身形成微電池腐蝕越小，越/結(jié)實(shí)0而不易犧牲。純度依氰化鍍鋅、堿性鋅酸鹽鍍鋅、微酸性氯化物鍍鋅次序而下降，后者最差。故在某些軍品、電器產(chǎn)品、汽摩產(chǎn)品上禁用氯化物鍍鋅。(3)鍍鋅后鈍化的好壞。優(yōu)良的六價(jià)鉻彩鈍比白鈍抗生白銹時(shí)間要長(zhǎng)數(shù)倍。經(jīng)烘干老化的、鈍化后再作封閉處理的又比鈍化后不作封閉、老化的要好得多。在各種鍍層中，鍍鋅層以其良好的耐蝕性能和價(jià)格優(yōu)勢(shì)，被廣泛用作各種鋼鐵工件的防護(hù)鍍層。隨著科技的發(fā)展，人們對(duì)鍍鋅層耐蝕性的要求越來(lái)越高，因此在鍍鋅后，常常要對(duì)鍍層進(jìn)鈍化處理。從許多資料報(bào)道和生產(chǎn)實(shí)踐中得知，?無(wú)論采用何種工藝，在實(shí)際生產(chǎn)中，仍然存在一些問(wèn)題，有待于致力于金

4、屬材料表面工程的科技工作者繼續(xù)去攻關(guān)。鍍鋅層是鋼鐵基體最廉價(jià)的保護(hù)層，而鈍化則是鍍鋅所必經(jīng)的處理過(guò)程。鈍化可高鍍鋅層的耐蝕性，改善其裝飾性，提高與涂料的結(jié)合力。傳統(tǒng)的鈍化溶液含有六價(jià)鉻、硫酸根、硝酸根等，盡管有許多研究人員開(kāi)展了無(wú)鉻鈍化的研究工作，但是，因無(wú)鉻鈍化膜的耐蝕性等問(wèn)題，這種鈍化溶液短時(shí)間內(nèi)仍難以工業(yè)化生產(chǎn)應(yīng)用。由含六價(jià)鉻化合物的鈍化溶液中得到的鈍化膜，從外觀可分為白色、淡藍(lán)色、彩虹色、金黃色、黑色、軍綠色；鈍化溶液依含六價(jià)鉻化合物的量可分為高鉻、中鉻、低鉻和超低鉻等。鈍化膜由六價(jià)鉻、三價(jià)鉻、二價(jià)鋅、氧和水等組成。這些鈍化膜的耐腐蝕性隨顏色的加深而增高。1

5、、鈍化機(jī)理鐵、鋁在稀HNO3或稀H2SO4中能很快溶解，但在濃HNO3或濃H2SO4中溶解現(xiàn)象幾乎完全停止了，碳鋼通常很容易生銹，若在鋼中加入適量的Ni、Cr，就成為不銹鋼了。金屬或合金受一些因素影響，化學(xué)穩(wěn)定性明顯增強(qiáng)的現(xiàn)象，稱為鈍化。由某些鈍化劑（化學(xué)藥品）所引起的金屬鈍化現(xiàn)象，稱為化學(xué)鈍化。如濃HNO3、濃H2SO4、HClO3、K2Cr2O7、KMnO4等氧化劑都可使金屬鈍化。金屬鈍化后，其電極電勢(shì)向正方向移動(dòng)，使其失去了原有的特性，如鈍化了的鐵在銅鹽中不能將銅置換出。此外，用電化學(xué)方法也可使金屬鈍化，如將Fe置于H2SO4溶液中作為陽(yáng)極，用外加電流使陽(yáng)極極

6、化，采用一定儀器使鐵電位升高一定程度，F(xiàn)e就鈍化了。由陽(yáng)極極化引起的金屬鈍化現(xiàn)象，叫陽(yáng)極鈍化或電化學(xué)鈍化。鍍鋅鈍化的發(fā)展及各種方法的評(píng)價(jià)：2、白色和藍(lán)白色鈍化白色和藍(lán)白色鈍化在所有的鈍化膜中，膜層最薄，防護(hù)能力最差。它們主要用于有一定裝飾性要求的零部件上，如日用五金、建材、輕工產(chǎn)品、家用電器、輸變電金具等。通常情況下，這種鈍化溶液中含有鉻酐、氟化物、三價(jià)鉻和硝酸等。目前，也有直接采用三價(jià)鉻、氟化物來(lái)進(jìn)行鈍化的，特別是一些進(jìn)口材料，有的在鈍化溶液中加人氨基磺酸及其衍生物、有機(jī)羧酸及其鹽類，以提高其裝飾性效果。3、彩色鈍化彩色鈍化是鍍鋅層最常見(jiàn)的鈍化之一。通常使用的低鉻

7、彩色鈍化液含3～59/L鉻酐、1～3mL/L硝酸和0.3～1mL/L硫酸以及少量的醋酸或高錳酸鉀或其他成分。得到的鈍化膜顏色較淡，膜層較薄，在中性鹽霧加速腐蝕試驗(yàn)中，出白銹時(shí)間在48～96h之間，且有時(shí)工件在存放期即出現(xiàn)變色，難以滿足汽車、家用電器等行業(yè)越來(lái)越高的要求。4、黑色鈍化為了滿足某些特殊行業(yè)如電子工業(yè)、測(cè)量?jī)x表、光學(xué)器械、汽車零部件等的要求，鍍鋅黑鈍化在近幾年得到了越來(lái)越多的應(yīng)用。在市售的黑鈍化劑中，發(fā)黑劑主要是銀鹽，以銅鹽作發(fā)黑劑的已廖廖無(wú)幾。有人通過(guò)比較幾種配方的成膜機(jī)理和實(shí)際考察，認(rèn)為使用銀鹽得到的鈍化膜，無(wú)論是外觀，還是耐蝕性都比使用銅鹽或銀鹽