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镀锌钝化

镀锌钝化

锌是一种活泼的金属,锌电镀后如果不进行很好的后处理,镀层很快就会变暗,并相继出现白色腐蚀产物。为了减少锌的化学活性,往往採用铬酸盐溶液来钝化处理,使锌层表面上形成一层铬酸盐转化膜层。这层膜正式的名称叫做“铬酸盐转化膜”,或“镀锌层钝化膜”。这种成膜工艺叫“镀锌钝化”。

基本介绍

中文:镀锌钝化特点:镀层很快就会变暗功能:相继出现白色腐蚀产物性质:“镀锌钝化”

简介

是一种活泼的金属,锌电镀后如果不进行很好的后处理,镀层很快就会变暗,并相继出现白色腐蚀产物。为了减少锌的化学活性,往往採用铬酸盐溶液来钝化处理,使锌层表面上形成一层铬酸盐转化膜层。这层膜正式的名称叫做“铬酸盐转化膜”,或“镀锌层钝化膜”。这种成膜工艺叫“镀锌钝化”。

原理

彩色钝化的配方中,钝化液总是带酸性的。在酸性介质中,锌层会与之起化学反应。这里主要反应是金属锌镀层与钝化液中铬酸之间氧化和还原反应。锌作为还原剂,将作为氧化剂的铬酸还原成三价铬。钝化膜其实是三价铬和六价铬与锌发生氧化还原反应后的化合物。其中三价铬与锌的化合物呈蓝绿色,六价铬与锌的化合物呈赭红色棕黄色。由于不同色素组合和相互干扰的结果,形成了锌彩色钝化膜绚丽多彩、具有彩虹色的美丽色调。三价铬化合物一般不溶于水,强度也高,在钝化膜中起骨架作用。六价铬化合物易溶解于水,尤其易在热水中溶解,在乾燥前膜层不坚牢。它依附在三价铬化合物的骨架上,填充了其空间的部分,所以可形象地譬如它为“肉”。有了肉并有骨架的支撑这样才能使钝化膜显得丰满

特点

自我修复功能

彩色钝化膜还有自我修复的功能,当钝化膜受到损伤时,在有一湿度空气中,六价铬化合物溶于水生成铬酸,它能继续与锌层起氧化还原反应,再次形成钝化膜。这就是彩色钝化膜能自动修复的原因。由于彩色钝化膜层具有这一自修复的功能,所以钝化膜即使有些擦伤也不会太影响抗腐蚀性能。这就是镀锌层经过彩色钝化处理后,为什幺具有良好的抗腐蚀性能的原因。

颜色及影响因素

在彩色钝化膜中,三价铬和六价铬的含量比例是随着各种因素的变化而改变的,因而钝化膜的色彩随之发生变化。三价铬化合物多时,膜层呈偏绿色;六价铬含量高时,钝化膜则呈紫红色。在实际生产中,最希望的颜色是彩虹稍带黄绿色。钝化膜的颜色深浅还与膜层的厚度有关。而膜层厚度又与钝化时间或在空气中停留时间的长短有关。在低铬和超低铬的钝化液中,钝化膜是在溶液中成膜的,钝化时间长,膜层厚,钝化时间短,膜层薄。而在高铬彩色钝化溶液中,由于钝化液酸度高,在溶液中是无法成膜的,只有当工件离开溶液后方能成膜,也就是在空气中停留时间的长短与膜层的厚度有很大的关係,而与溶液中浸渍的时间长短无关。空气中停留时间长,钝化膜厚,反之则薄。当然我们还得兼顾其它条件,一味追求膜层厚度,结合力就会降低,也就是膜层过厚了,钝化膜就会脱落轻轻一擦就掉膜。钝化时间或空气中氧化时间短,钝化膜薄,此时膜层的色泽呈偏绿色;如钝化时间长,膜层厚,则钝化膜中红色的成分居多。这是因为钝化膜薄时,钝化液与锌层的反应比较强烈,六价铬多被转化成三价铬了,所以膜层呈偏绿色。当反应继续进行时,因为已隔了一层钝化膜,钝化液不能直接与锌层起反应,所以还原势减弱,这样六价铬化合物就会形成,而填充在三价铬化合物—即我们前面提到的三价铬膜层的骨架上,所以膜层中红的色素逐渐变多起来。而在膜层既不太厚又不太薄的状态下,钝化膜的色泽则最好。对钝化膜的色彩,当膜层由厚变薄时,色彩的变化可大致表述如下:
褐色→红黄相间光亮五彩色→偏绿色→青白色
质量好的钝化膜应是完整呈光亮五彩色的。红褐色的膜层比较疏鬆,与锌层的结合力也不够好;偏绿色的钝化膜膜层可能较薄,会影响抗腐蚀能力。由此,我们可以从钝化膜的外观、与锌层的结合力、膜的完整性、光亮度和膜层的色彩,可以初步判定钝化膜质量的好坏

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