鍍鋅層鈍化處理有哪幾種

鍍鋅層鈍化處理有哪幾種，目前國內外研究較多的有三價鉻鈍化、鉬酸鹽鈍化、硅酸鹽鈍化和有機類鈍化等體系。

三價鉻鈍化和低鉻鈍化

新型三價鉻鈍化液的使用周期長，溶液成分較穩定，可得到不同色澤的鈍化膜。為了提高鍍鋅層彩色鈍化膜耐蝕性和結合力，彭玉田[18]研制了鍍鋅層低鉻鈍化新工藝，鈍化液組成為CrO36g/L、HN031.4ml/L、硫酸鎳1g/L，采用鹽霧試驗測試鈍化膜的耐蝕性，該低鉻鈍化新工藝鈍化膜出現白銹時間為213h，出現紅銹時間為246h，鈍化膜結合力遠遠高于普通低鉻鈍化膜。

無機鹽鈍化

——鉬酸鹽鈍化

鉬酸鹽已被廣泛用作鋼鐵及有色金屬的緩蝕劑[19]和鈍化劑。英國Loughborough大學研究了鉬酸鹽鈍化處理過程中的電化學特性，還研究了鋅表面的化學浸泡處理，結果表明，盡管鋁酸鹽鈍化的效果不如鉻酸鹽鈍化，但可以明顯提高鋅、錫等金屬的耐蝕性。Tang等[19，20]研究了鉬酸鹽-磷酸鹽體系處理鍍鋅層表面的工藝，其鈍化液中Mo2.9～9.8g/L，用磷酸調節PH，鈍化膜的厚度為0.05～1.00μm(與鉻酸鹽鈍化膜厚度為同一數量級)，結果表明，在堿性和中性環境中該膜的耐腐蝕性不如鉻酸鹽鈍化膜，在酸性環境中該膜的耐腐蝕性優于鉻酸鹽鈍化膜。肖鑫等人[21]采用氟化鋯和鉬酸鹽組合，加人一種自制添加劑XZ-02A，研究成功了一種鋅鍍層無鉻鈍化工藝，所形成的鈍化膜為彩虹色，色澤鮮艷，鈍化膜接近鉻酸鹽鈍化膜性能，對環境污染較小，因而具有應用價值。鄭環宇等人研究了以鉬酸鹽為主要原料，通過加人協同緩蝕劑的方法進行鈍化以提高膜層的耐蝕性，其鈍化工藝是將鍍鋅試片浸人一定的PH、一定溫度、一定量鉬酸鈉和氮雜環化合物的鈍化液中，邊鈍化邊抖動試片。結果表明，鍍鋅層經鉬酸鹽鈍化及封閉處理后可以得到亮麗的彩虹色鈍化膜，經改進后的鉬酸鹽鈍化膜的 耐蝕性有顯著提高[22]。

——硅酸鹽鈍化

 硅酸鹽具有處理成本低、鈍化液穩定性好、使用方便、無毒、無污染等優點。韓克平[20] 等在鍍鋅層上得到了硅酸鹽化學轉化膜,電化學測試結果表明其耐蝕性與鉻酸鹽相當。李廣超采用鹽霧試驗測試鋅鍍層鈍化膜的耐蝕性,研究了鍍鋅層硅酸鹽鈍化的工藝條件。實驗結果表明,在PH3.0、溫度30℃、鈍化時間90s的條件下,硅酸鹽鈍化液組成為Na2Si0340g/L、98%H2SO44mL/L、30%H2O240mL/L、NH2CSHN27g/L、67%HNO32mL/L、85%H3P042mL/L時,鍍鋅層鈍化膜具有較強的耐蝕性[23]。為了增強膜層耐蝕性,鈍化液中常加人一些有機促進劑,如水溶性陰離子型丙烯酸胺、硫脈等化合物,也可以對這種硅酸鹽轉化膜進行染色處理。

有機類鈍化

某些有機物可用于金屬表面的鈍化處理,能夠有效地提高金屬表面的耐蝕性能。如單寧酸、植酸、二氨基三氮雜茂等。

其中Lugalvan DC 以及keim-additec的E-XP-17071029等都是有機類鈍化材料。

——單寧酸鈍化

單寧酸水解后溶液呈現酸性,能少量溶解鋅層,可用于鍍鋅層的鈍化處理。在成膜過程中,單寧酸提供膜中所需要的經基和竣基,一般來說,濃度高對成膜有利, 隨膜層變厚,顏色變深,對耐蝕性能影響不大。處理過程中常需加人一些添加劑如金屬鹽類、有機或無機緩蝕劑等[21]。梁啟民[21]等對鋅鍍層采用單寧酸處理取得了較好的成膜效果,鈍化膜耐鹽水浸泡,但耐鹽霧及潮濕腐蝕性差。另外,單寧酸價格較高,與大規模生產應用還有一定距離。

——植酸鈍化

植酸是一種金屬螯合劑,可在金屬表面形成一層致密的單分子有機保護膜,能有效地阻止O2等進入金屬界面,從而抑制金屬的腐蝕,是一種理想的鈍化液。利用這種特殊的性質,可用于金屬防腐、常溫磷化、無鉻鈍化等工藝中[25]。

——三氮雜茂鈍化

K.wippermann等研究了鋅表面各種三氮雜茂的衍生物鈍化處理,其中以二氨基三氮雜茂效果較好,所需的濃度也低,具有較好的抗腐蝕效率。鍍鋅層上生成一層最大厚度為3nm的保護性三氮雜茂鋅膜,加強了有機物三氮雜茂的緩蝕性能,三氮雜茂分子的溶解性、吸附性、排水性和Zn-三氮雜茂復合物膜層的穩定性是影響三氮雜茂衍生物抑制腐蝕效率的最重要因素。

發展趨勢

無機鹽鈍化中鑰酸鹽已被廣泛用作鋼鐵及有色金屬的緩蝕劑和鈍化劑,盡管鉬酸鹽鈍化的效果不如鉻酸鹽鈍化,但可以明顯提高鋅、錫等金屬的耐蝕性。鉬酸鹽鈍化以及添加緩蝕劑的有機物鈍化將成為無鉻鈍化的主要發展方向。