工艺因素对硅酸盐无铬钝化中耐蚀性影响

《工艺因素对硅酸盐无铬钝化中耐蚀性影响》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、工艺因素对硅酸盐无铬钝化中耐蚀性影响　　摘要：硅酸盐钝化是一种无铬钝化工艺，具有处理成本低、耐蚀性好、钝化液稳定、无毒、无污染等优点。但操作工艺要求高，钝化时间、PH值，钝化温度以及钝化液组分的含量对耐蚀性的影响很大，偏离各工艺参数的最佳值都将会降低钝化膜的耐蚀性。本文将对采用硅酸盐无铬钝化技术中影响耐蚀性的各种工艺因素进行详细阐述，对硅酸盐无铬钝化技术的发展具有指导意义。关键词：硅酸盐、无铬钝化、耐蚀性中图分类号：TQ153.1+5文献标识码：A文章编号：一、硅酸盐无铬钝化技术的发展镀锌工艺被广泛应用于刚铁制

2、品当中，是因为锌的电位比铁负低,当钢铁制件受到腐蚀介质浸蚀时,表面镀锌首先遭到腐蚀而保护了钢铁制品的基体。特别是镀锌层经过钝化处理生成一层光亮而美丽的钝化膜后,不仅显著提高了镀锌层的防护性能,7而且提高了镀锌零件的外观装饰性。对镀锌层进行钝化处理的技术发展已久，广泛采用的是铬酸盐钝化，这是因为无论从膜层强度、耐蚀性、彩色功能、溶液的稳定性，还是从具有工艺简单、成本低廉等优点来看都较好。但是铬酸盐钝化中，由于铬酸盐中六价铬具有高毒性且易致癌，随着环保意识的增强，政府将严格限制铬酸盐的使用、排放；因此无铬钝化工艺的

3、研究成为目前钝化技术的主流。二、硅酸盐无铬钝化技术的工艺介绍金属由于介质的作用发生腐蚀，生成的腐蚀产物如果具有致密的结构，形成了一层薄膜，紧密的覆盖在金属的表面，这样就改变了金属的表面状态，使金属的电极电位大大向正方向跃进，而成为耐蚀的钝态，从而显示出耐腐蚀的性能，这层薄膜则称为钝化膜。为了进一步提高镀锌层的耐蚀性能，一般需要对镀锌件表面进行钝化处理。钝化处理就是将镀件浸入一定的溶液中，通过化学或电化学反应，在镀层表面形成一层坚实致密且稳定性高的薄膜，进一步提高镀层表面光泽和抗腐蚀能力，从而提高钢铁零部件的使用

4、寿命。硅酸盐指的是硅、氧与其它化学元素(主要是铝、铁、钙、镁、钾、钠等)结合而成的化合物的总称。采用硅酸盐制作的钝化液属于沉淀型缓蚀剂，具有处理成本低廉、钝化液稳定性能好、使用方便、无污染等优点，而且其来源丰富，价格低廉。采用硅酸盐钝化液生成的钝化膜层能够进行着色处理，对染料和涂料具有良好的附着力。因此，硅酸盐无铬钝化技术具有广泛的应用前景。三、在硅酸盐无铬钝化技术中影响耐蚀性的关键性因素影响钝化耐蚀性的关键性因素有两个方面，一是构成硅盐酸钝化液的各种化学物质浓度比，二是工艺因素。下面详细说明：7（一）硅盐酸钝

5、化液中各化学成份浓度比对耐蚀性的影响1、硅盐酸钝化液中硅酸钠(Na2SiO3)的浓度比对耐蚀性的影响大量的实验表明，硅盐酸钝化液中的主要组成部份硅酸钠的浓度在同样的工艺条件情况下成为影响耐蚀性的主要因素，当硅酸钠浓度在18g/L左右时，耐蚀性能最好。其含量太少，聚合反应不完全，生成的钝化膜薄，不易生成大分子的网状产物，成膜不完整，耐蚀性能差;含量太高，聚合物易分布不均匀，钝化膜性能下降。2、硅盐酸钝化液中硝酸（HNO3）的浓度比对耐蚀性的影响实验表明：当硝酸浓度在14ML/L左右时，耐蚀性能最好。肖酸的主要作用

6、是起调节钝化液PH值的作用，若PH值太低，溶液中H+浓度大，降低钝化膜的耐蚀性；若PH太高，镀锌层表面的溶解速度太慢，钝化膜不完整，会使钝化膜的耐蚀性下降。3、硅盐酸钝化液中硫酸锌（ZnSO4·7HZ）的浓度比对耐蚀性的影响7实验表明：当硫酸锌浓度在28g/L左右时，耐蚀性能最好。钝化液形成硫硅多酸，有利于与镀锌层表面作用形成钝化膜，加快成膜的速度。硫酸根含量过低时，成膜速度慢，耐蚀性能差;含量过高时，硫硅多酸含量过高，氧化性增强，继续与钝化膜表面转化膜反应，降低耐蚀性能。4、硅盐酸钝化液中双痒水（H2O2）的

7、浓度比对耐蚀性的影响实验表明：当双氧水浓度在10mL/L左右时，耐蚀性能最好。由于过氧化氢有氧化作用，能使镀层中的残留的杂质氧化分解，含量太少时，成膜慢，膜层不均匀、致密，耐蚀性能差，但含量过高时，氧化作用太强，会将已生成的钝化膜继续氧化，使钝化膜耐蚀性能降低。5、硅盐酸钝化液中氟化钠（NaF）的浓度比对耐蚀性的影响实验表明：当氟化钠浓度在2.6岁L左右时，耐蚀性能最好。氟离子可用作鳌合剂，络合水中的锌离子，减小锌对聚合反应的影响。氟离子含量太少，钝化主反应慢，成膜速度慢，钝化膜的耐蚀性能差;含量太高，氟离子与

8、生成的钝化膜中锌离子反应，使钝化膜产生缺陷，降低了耐蚀性。（二）、工艺因素对硅酸盐钝化中耐蚀性的影响1、钝化时间对钝化膜耐蚀性能的影响通常情况下，镀锌板的腐蚀并不是表面7的镀锌层全部均匀地腐蚀掉，而是在镀层与基板结合较差的地方镀层首先被腐蚀掉，从而造成局部严重腐蚀失去使用性能。钝化时间太短，膜层不均匀，不完整，出黑斑时间早；钝化时间太长，膜层被腐蚀，使得钝化膜表面出黑斑的时间提前。大量