鍍鋅鈍化

鋅是一種活潑的金屬,鋅電鍍後如果不進行很好的後處理,鍍層很快就會變暗,並相繼出現白色腐蝕產物。為了減少鋅的化學活性,往往採用鉻酸鹽溶液來鈍化處理,使鋅層表面上形成一層鉻酸鹽轉化膜層。這層膜正式的名稱叫做“鉻酸鹽轉化膜”,或“鍍鋅層鈍化膜”。這種成膜工藝叫“鍍鋅鈍化”。

基本介紹

  • 中文名:鍍鋅鈍化
  • 特點:鍍層很快就會變暗
  • 功能:相繼出現白色腐蝕產物
  • 性質:“鍍鋅鈍化”
簡介,原理,特點,自我修復功能,顏色及影響因素,

簡介

鋅是一種活潑的金屬,鋅電鍍後如果不進行很好的後處理,鍍層很快就會變暗,並相繼出現白色腐蝕產物。為了減少鋅的化學活性,往往採用鉻酸鹽溶液來鈍化處理,使鋅層表面上形成一層鉻酸鹽轉化膜層。這層膜正式的名稱叫做“鉻酸鹽轉化膜”,或“鍍鋅層鈍化膜”。這種成膜工藝叫“鍍鋅鈍化”。

原理

在彩色鈍化的配方中,鈍化液總是帶酸性的。在酸性介質中,鋅層會與之起化學反應。這裡主要反應是金屬鋅鍍層與鈍化液中鉻酸之間的氧化和還原反應。鋅作為還原劑,將作為氧化劑的鉻酸還原成三價鉻鈍化膜其實是三價鉻和六價鉻與鋅發生氧化還原反應後的化合物。其中三價鉻與鋅的化合物呈藍綠色,六價鉻與鋅的化合物呈赭紅色或棕黃色。由於不同色素的組合和相互干擾的結果,形成了鋅彩色鈍化膜絢麗多彩、具有彩虹色的美麗色調。三價鉻化合物一般不溶於水,強度也高,在鈍化膜中起骨架作用。六價鉻化合物易溶解於水,尤其易在熱水中溶解,在乾燥前膜層不堅牢。它依附在三價鉻化合物的骨架上,填充了其空間的部分,所以可形象地譬如它為“肉”。有了肉並有骨架的支撐,這樣才能使鈍化膜顯得豐滿。

特點

自我修復功能

彩色鈍化膜還有自我修復的功能,當鈍化膜受到損傷時,在有一定濕度的空氣中,六價鉻化合物溶於水生成鉻酸,它能繼續與鋅層起氧化還原反應,再次形成鈍化膜。這就是彩色鈍化膜能自動修復的原因。由於彩色鈍化膜層具有這一自修復的功能,所以鈍化膜即使有些擦傷,也不會太影響抗腐蝕性能。這就是鍍鋅層經過彩色鈍化處理後,為什麼具有良好的抗腐蝕性能的原因。

顏色及影響因素

在彩色鈍化膜中,三價鉻六價鉻的含量比例是隨著各種因素的變化而改變的,因而鈍化膜的色彩也隨之發生變化。三價鉻化合物多時,膜層呈偏綠色;六價鉻含量高時,鈍化膜則呈紫紅色。在實際生產中,最希望的顏色是彩虹稍帶黃綠色。鈍化膜的顏色深淺還與膜層的厚度有關。而膜層厚度又與鈍化時間或在空氣中停留時間的長短有關。在低鉻和超低鉻的鈍化液中,鈍化膜是在溶液中成膜的,鈍化時間長,膜層厚,鈍化時間短,膜層薄。而在高鉻彩色鈍化溶液中,由於鈍化液酸度高,在溶液中是無法成膜的,只有當工件離開溶液後方能成膜,也就是在空氣中停留時間的長短與膜層的厚度有很大的關係,而與溶液中浸漬的時間長短無關。空氣中停留時間長,鈍化膜厚,反之則薄。當然我們還得兼顧其它條件,一味追求膜層厚度,結合力就會降低,也就是膜層過厚了,鈍化膜就會脫落或輕輕一擦就掉膜。鈍化時間或空氣中氧化時間短,鈍化膜薄,此時膜層的色澤呈偏綠色;如鈍化時間長,膜層厚,則鈍化膜中紅色的成分居多。這是因為鈍化膜薄時,鈍化液與鋅層的反應比較強烈,六價鉻多被轉化成三價鉻了,所以膜層呈偏綠色。當反應繼續進行時,因為已隔了一層鈍化膜,鈍化液不能直接與鋅層起反應,所以還原勢減弱,這樣六價鉻化合物就會形成,而填充在三價鉻化合物—即我們前面提到的三價鉻膜層的骨架上,所以膜層中紅的色素逐漸變多起來。而在膜層既不太厚又不太薄的狀態下,鈍化膜的色澤則最好。對鈍化膜的色彩,當膜層由厚變薄時,色彩的變化可大致表述如下:
紅褐色→紅黃相間光亮五彩色→偏綠色→青白色
質量好的鈍化膜應是完整呈光亮五彩色的。紅褐色的膜層比較疏鬆,與鋅層的結合力也不夠好;偏綠色的鈍化膜膜層可能較薄,會影響抗腐蝕能力。由此,我們可以從鈍化膜的外觀、與鋅層的結合力、膜的完整性、光亮度和膜層的色彩,可以初步判定鈍化膜質量的好壞。

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