镀锌钝化的应用现状

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1、2008年西部电镀涂装高层论坛论文集镀锌钝化的应用现状袁诗璞哀诗璞成都市机投镇会所花园A3—02-202，610045摘要：镀锌后为提高抗蚀力，均要作钝化处理。六价铬钝化因浓度、色泽不同而五花八门。公开了一些笔者生产应用多年的钝化工艺。三价铬钝化尚需深入研究，暂不宜在国内大面积推广。钝化后再作封闭，好处很多。老化处理是钝化不可缺少的必要工序。关键词：钝化；色泽；三价铬；封闭；老化1镀锌层的抗蚀力镀锌作为钢铁件的主要防蚀镀层，在电镀加工量中位居榜首。除因加工单价相对较低外，钢铁件上的锌镀层为阳极性镀层。当受潮而发生电化学腐蚀时，锌先牺牲腐蚀而使钢铁基体受到保护。

2、但锌本身为两性金属，既不耐酸也不耐碱，在大气中很易生成碱式碳酸锌腐蚀物而长自斑、白灰甚至白毛。镀锌后再作形成锌转化膜的钝化处理，能依钝化效果而不同程度延长锌本身经受腐蚀的时间。故电镀锌后无例外地均要作钝化处理。钝化还有赋与镀层不同色彩色调及提高其上油漆层附着力等其它功能。锌层最终抗蚀力取决于几个因素：a、镀层厚度。可供牺牲腐蚀的锌越多，越耐久。热镀锌层厚度难低于3009in，而电镀的仅(5～25)“m厚，故热镀锌即使不经钝化，抗蚀力也很好，但加工成本高、色调单一。b、锌层纯度。镀锌层纯度越高，自身形成微电池腐蚀越小，越“结实”而不易牺牲。纯度依氰化镀锌、碱性锌

3、酸盐镀锌、微酸性氯化物镀锌次序而下降，后者最差。故在某些军品、电器产品、汽摩产品上禁用氯化物镀锌。C、镀锌后钝化的好坏。优良的六价铬彩钝比白钝抗生白锈时间要长数倍。经烘干老化的、钝化后再作封闭处理的又比钝化后不作封闭、老化的要好得多。钝化种类十分烦杂，本文仅能择其重点对钝化的目前应用状态作一综述，供同行参考、指正。2六价铬钝化由于三价铬钝化及无铬钝化技术尚不十分成熟，目前六价铬钝化仍占主导地位。2．1高铬钝化铬酐浓度大于2009／L的钝化称为高铬钝化。由于成本高、废水铬污染严重，已基本被淘汰。但对某些军品、航空、航天等部件，谁也不敢轻易更改工艺，仍采用氰化镀锌

4、(还有镀镉的)后进行高铬钝化。笔者所知，个别民品上也有在用。高铬钝化时，在钝化液中仅起中种表面残碱与化学抛光作用，抛光效果较好，但酸度很高，钝化液中无法成膜，在空气中搁置数S即可生成光亮色鲜的钝化层。盛装黄磷的铁桶镀锌，要求较高且生产量大，成都、云南等地均是大电流冲击锌酸盐镀锌几rain后，采用加有适量三氯化铁(增加金黄色调)的高铬钝化，省去镀后出光及加快钝化速度。2．2中铬钝化铬酐含量在(10～20)gm时的钝化称为中铬钝化。为适应量大但加工价很低的标件镀锌彩钝，有售品浓一98—2008年西部电镀涂装高层论坛论文集缩液卖。标件滚镀出光后，只浸(3～5)s即可

5、获得较浓的、红色较重的彩钝层。这种钝化剂中六价铬含量高，只能用重铬酸盐、催化成膜剂、硝酸等复配，原因是59／L的铬酐液不加硝酸，自然pH已低到1．5了，不可能再加大铬酐含量。低铬钝化液中zn2+、Cr3+等杂质会不断积累，达一定程度时即不好用了。此时本应部分或全部更新(废液用废盐酸与无油铁屑还原六价铬为Cr3+，再分次排人废水中处理，则最为简单)，但增加c《vI)、提高与杂质含量的比例，仍可应用。故不少人不断补加铬酐，最后低铬钝化演变成了中铬钝化，失去低铬钝化意义。2．3低铬彩钝铬酐含量维持在(3．5～5．0)g／L之间，才称得上真正的低铬钝化。近年低铬彩钝的

6、发展表现在三个方面：(1)引入催化阴离子SO,2一不再用硫酸而是用硫酸盐。好处有两个：一是钝化液中SO,2一含量很少且用量严格。多了成腠陕但很易脱膜(特别对氯化钾镀锌，其中又特别主光剂采用邻氯苯甲醛或其与苄叉丙酮混用的)，少了成膜太慢、膜薄、色淡、抗蚀力差。用硫酸不易计量准确，而用硫酸盐易于准确称量计量。二是硫酸盐中的某些阳离子有用。例如Ni2+能提高膜的抗蚀力与附着力，cu2+能增加金黄色调及减少大平面件钝化时边沿与中部的色差，膜色更加均匀。Fe2+则使钝化色深但显乌暗。比较好的用法为：a．NiS04’7I-1201．59／L，b．NiS04·71-1201

7、．59／L、CuSO,‘5H200．59／L。(2)采用so：一与Cl一的复合催化。仅只用Cl一时，膜厚、老化后结合力好，但膜呈雾状，透明性很差而不适用。氯化物镀锌钝化时，难免引入cl-，不外加最后也成为复合催化。锌酸盐镀锌钝化可用NaCl或KCl与NiSO。·7H：0复合采用。复合催化时膜的附着力有所提高。(3)低硝酸化。低铬钝化液中加少量硝酸并无明显出光作用，不如钝化前用稀硝酸先出光(此时也兼具洗净工件表面残留添加剂的作用)。随着钝化进行，钝化液pH值会不断上升，调低pH值唯一可供选择的则为硝酸。实践发现，在氯化物镀锌低铬彩钝液中，N03-过多时彩钝膜的附

8、着力会下降。笔者多年前开发了一种低硝酸