三价铬钝化原理与基础配方

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1、一、钝化机理三价铬钝化膜的形成机理类似于六价铬钝化,但是不包括六价铬还原成三价铬这一步骤。首先是在酸性介质中锌被氧化剂氧化并与三价铬形成锌铬氧化物,同时消耗酸使得接触界面的pH升高,然后在pH增大的情况下三价铬化合物在表面析出,形成一层由锌铬氧化物组成的胶状膜。可用以下步骤表示:锌的溶解:Zn+2H+=Zn2++H2或4Zn+NO3-+9H+=4Zn2++NH3+3H2O膜的形成:Zn2++xCr(Ⅲ)+yH2O=ZnCrxOy+2yH+二、　配方组成2.1　三价铬离子（主成膜剂）：硫酸铬、硝酸铬、氯化铬2.2　络合剂（产品稳定剂）：各大生产商所使用的络合

2、剂不外乎两体系三种原料：有机酸体系－草酸、柠檬酸（通常所用的紫红色药水都是这个体系）；氟体系－氟化钠，氟化铵，氟化氢铵（通常所用的绿色透明药水都是这个体系）。2.3　氧化剂：现在主要用硝酸根离子。2.4　其它金属离子　目的是为了提高耐蚀性并调整钝化膜的颜色。用的最多的有钴、镍及一些稀土元素。当锌层中含有镍、铁等金属时,则可能得到黑色的钝化膜,如Bishop等人使用三价铬-磷酸体系在含有镍的锌合金中得到了黑色的钝化膜。2.5　其它阴离子　与金属离子的性质差不多，也是一种成膜促进剂。三．配方设计　3.1　一度市场上卖的很火的兰白钝化粉配方研究CrCl38~12

3、g/LNaF6g/LHNO36ml/L这个配方主要特点：蓝度高，光亮好，发蓝速度快。但其盐雾效果极差，只适合低端市场。这一配方还有一致命缺陷，在使用或放置一段时间后，就不能用。使用过的朋友应该能充分感受其中的痛苦。这是因为：在些配方中氟离子起络合和发蓝作用。由于氟离子对铬的络合作用相对较强，在放置一段时间后，氟离子与铬完全络合，工作液中完全没有氟离子的存在，因此就达不到发蓝的效果。这点可以从其工作液在工作或放置一段时间后，pH值反而降低来证明。因为氢氟酸属弱酸，在水溶液中的解离度不高。但氟与铬形成络合离子后，氢离子被释放出来，从而降低了工作的PH值。HF＋

4、Cr3+à[Cr(H2O)6-XFX](3-X)+＋H＋因此，产家配套了发蓝粉（氟化铵），提供氟离子，并适当提高工作液PH值。3.2现提供两个蓝白配方配方一：Cr2(SO4)36H2O7g/LCoSO47H2O2.5g/lNaNO34g/LNH4Cl1g/L硝酸调PH值到2.0，钝化时间20~40秒。配方二：Cr(NO3)39H2O120g/L草酸　　　　　　40g/L柠檬酸　　　　　25g/L硅酸钠　　　　　60g/L硝酸钴　　　　　25g/L10mL/L开缸，15~20秒，要增加防腐性能，还需加入镍盐，钼盐等。　　以上两个配方都在生产线上中试过，酸锌滚

5、镀，产品合格。由于一些原因，并没有放大试验。有兴趣的朋友可以生产后进一步跟踪实验，直到各组分配比最佳为止。