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干货!热镀锌无铬钝化技术应用现状分析

返回列表 来源: 发布日期: 2018.07.31


无铬钝化剂应用现场


0.无铬钝化剂技术种类 

目前常见无铬钝化剂按其成分大体可分为三类,即无机钝化物、有机钝化物及无机与有机复合钝化物。无机物钝化膜的耐热性能优秀,但耐腐蚀性稍差;有机物钝化膜的耐腐蚀性较好,耐热性稍差;无机与有机复合钝化兼备两者的优点。

无机物与有机物复合的无铬钝化剂技术在美国、德国等发达国家已经实现成熟应用,以美国 Hicharm Corp.研发的HCH BOND 5050为代例,该产品技术不改变原有的热镀锌工艺流程,操作简便,易于监控,工艺稳定,使用周期长,钝化膜具有良好的耐腐蚀性,克服了单纯无机及有机无铬钝化的工艺不足。  

1.无铬钝化剂工艺条件 

1.1 钝化时间:钝化时间与钝化膜的厚度有关。因此,钝化时间的长短直接影响钝化膜的耐蚀性。钝化时间过短,钝化膜薄,耐蚀能力差;钝化时间过长,钝化膜过厚而疏松,机械性能不好,降低耐蚀性。 

1.2 钝化温度:钝化温度与钝化膜的成膜速度有关。当钝化时间一定时,它也与钝化膜厚度有关,并影响钝化膜的耐腐蚀性能。在其他条件相同的条件下,选择不同的钝化温度进行钝化,并通过硫酸铜点滴实验对钝化膜的耐蚀性进行比较,最终可得出形成耐蚀性较好的钝化膜所需要的钝化温度范围。 

1.3 钝化液pH值:钝化液的pH 值与钝化膜的耐蚀性有关。在其他条件不变的情况下,选择不同的pH 值进行钝化,并通过硫酸铜点滴实验对钝化膜耐蚀性进行了比较,最终可得出形成耐蚀性较好的钝化膜所需要的 pH值变化范围。 

2. 无铬钝化剂性能检验 

2.1 外观检验:使用扫描电子显微镜(SEM)对钝化膜表面结构进行评价。扫描电子显微镜检测的主要是二次电子,即电子束轰击表面后从试样激发出的大量电子,它反映试样外表立体形貌。  

2.2 硫酸铜点滴实验:铜的电势比锌的电势高,所以锌可以将CuSo4中的铜置换出来。当有钝化膜存在时,可以机械的阻挡 CuSo4与基体锌反应,延长试样表面变黑的时间,该时间的长短可以反应钝化膜耐蚀性的好坏。在室温下,用滴管将 3%CuSo4溶液滴一滴在试样表面上,观察试样表面颜色变化情况,用秒表记录表面变黑的时间。每个试样表面的变黑时间,用所测表面不同部位的五个点的平均值表示。  

2.3 氯化钠溶液浸泡实验:在室温下,锌在含有氯离子的水溶液中,锌离子会和氯离子形成配合物,加速锌的腐蚀。将试样泡在5% NaCl溶液中( pH7 左右),观察试样表面状况的变化,记录表面出现白斑的时间,以此来评价试样的耐蚀性。此方法同盐雾试验的结果有一致性。 

2.4 电化学测试:对所得的无铬钝化处理的试样、空白镀锌层试样以及铬酸盐钝化处理的试样进行电化学测试。电化学测试均采用三电极体系,以研究试样为工作电极,铂片作为辅助电极,饱和甘汞电极(SCE )为参比电极,测试面积为25px2 ,测试用介质为室温条件下,pH =73.5%NaCl溶液。  

2.5极化曲线:动电位扫描法是一种稳态情况下测量强极化区曲线的方法,它以极化电流做主变量,通过改变外加电流值来测定相应的电极电位。通过对不同体系钝化膜和镀锌层的极化曲线的测量,研究其在所测量的电位区间的动力学特征, 比较其钝化曲线的异同。 

3.无铬钝化剂推广问题 

无铬钝化剂的推广目前存在一些难度,很多企业对无铬钝化认识不足,主要有两点: 

一是企业对无铬钝化剂的工艺要求认识不足。铬酸钝化工艺已被普遍接受,习以为常,长期普遍的认知使人们形成了一种固化的观念,所以对新技术、新工艺总是持一种怀疑态度,一旦出现问题,首先想到的是这个无铬钝化产品的问题,而不是自己操作及工艺控制的问题。

二是人们对铬酸污染的危害性认识不足。我们现在有不少地方的环境污染已非常严重,企业要有责任感,要有担当精神,要积极主动参与无铬钝化的应用,而不是被动的等政府行政命令。如果所有的企业都能积极主动治理自己企业的污染问题,那么我们环境治理的时间就会缩短,蓝天白云及清新空气就会出现在我们生活的环境里。

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