摘要:鍍鋅層藍(lán)白色鈍化膜耐腐蝕性差是電鍍行業(yè)一個(gè)長期得不到解決的難題,六價(jià)鉻鹽藍(lán)白色鈍化膜是這樣,三價(jià)鉻鹽藍(lán)白色鈍化膜也是這樣;這是由于藍(lán)白色鈍化膜層太薄的緣故。為此,我們在增加藍(lán)白色鈍化膜的厚度方面進(jìn)行了努力,終于研制成功了一種能獲得較厚鈍化膜、具有高耐蝕性的WX-3TC三價(jià)鉻藍(lán)白色鈍化劑及其方法,鹽霧試驗(yàn)出現(xiàn)白銹的時(shí)間可達(dá)240h以上,從而解決了藍(lán)白色鈍化膜耐腐蝕性差的難題。
1 一般的三價(jià)鉻藍(lán)白色鈍化工藝
1.1 三價(jià)鉻藍(lán)白色鈍化膜成膜機(jī)理
一般三價(jià)鉻藍(lán)白色鈍化溶液由三價(jià)鉻鹽、硫酸、硝酸和氫氟酸等成份組成。
在六價(jià)鉻鹽彩色鈍化溶液中,鈍化膜中三價(jià)鉻化合物是構(gòu)成鈍化膜的骨架,它是不溶性的;而可溶性的六價(jià)鉻鹽則鑲嵌在骨架中。鈍化膜中的六價(jià)鉻對膜層有自修復(fù)能力,因?yàn)樗{(lán)白色鈍化膜沒有六價(jià)鉻成份,膜層非常薄,所以抗蝕性差,一般鹽霧試驗(yàn)好的也只能達(dá)到72h左右,差的甚至24h都難以通過[1]。
三價(jià)鉻藍(lán)白色鈍化膜成膜機(jī)理與低鉻和超低鉻六價(jià)鉻鈍化液有相同之處。所不同的是溶液中本身沒有六價(jià)鉻或只有極微量的六價(jià)鉻,這樣,在化學(xué)拋光和成膜的過程中,就幾乎沒有還原六價(jià)鉻的過程。
(1)鋅溶解過程:Zn+Ox(氧化劑)→Zn2++Ox-
Zn+2H+→Zn2++H2↑
(2)膜形成過程:Zn2++2Cr3++yH2O→Zn(OH)Cr2O3·yH2O+H2↑
(3)膜溶解過程:Zn(OH)·Cr2O3·yH2O+H2↑→Zn2++2Cr3++yH2O
形成鈍化膜的條件是,溶液的pH值必須提高到2.0左右。在這一pH值條件下,鈍化膜可在溶液中形成。這樣雖對成膜有利,可在這樣的酸度下,就不能對鋅層起化學(xué)拋光作用了。要解決這一矛盾,可增加一道淡硝酸出光工序來彌補(bǔ)。
一般三價(jià)鉻藍(lán)白色鈍化膜的耐鹽霧性與在六價(jià)鉻鈍化溶液中所獲得的藍(lán)白色鈍化膜質(zhì)量相仿,甚至還要差一些。其鈍化膜結(jié)構(gòu)簡式可以表示為:Cr2O3·Zn·xH2O[2]。
1.2 一般三價(jià)鉻鈍化溶液的配方和操作條件
三氯化鉻 30~50g/L
氟化銨 1.5~2.5g/L
硝酸鈷 3~5g/L
硝酸 3~5mL/L
pH值 1.8~2.2
溫度 室溫
溶液中時(shí)間 15~30s
空氣中時(shí)間 3~5s
1.3 工藝流程
鍍鋅→清洗→0.5%~1.5%淡硝酸溶液出光→(清洗或不清洗)→鈍化→清洗→浸鈍化膜保護(hù)劑→熱風(fēng)離心干燥或壓縮空氣吹干。
由于一般藍(lán)白色鈍化膜耐腐蝕性差,為了提高其抗腐蝕性能,所以鈍化后再復(fù)一層保護(hù)膜是有必要的。保護(hù)膜分有機(jī)和無機(jī)兩大類,有機(jī)的多用水溶性清漆,但涂覆后藍(lán)白色會消失,因此不大受歡迎。無機(jī)的多是硅水解化合物,優(yōu)點(diǎn)是基本不影響鈍化膜藍(lán)白色外觀,干后膜層堅(jiān)硬,耐磨性好,如ZP-1鈍化膜保護(hù)劑。
相關(guān)閱讀:
上海永生:鍍前除油如何實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)
上海永生:電鍍鋅代替電鍍鎳-鉻鍍層的方法
上海永生:電鍍清潔生產(chǎn)工藝