镀锌低铬彩色钝化工艺研究(3)
1.3.3.1 三价铬钝化
三价铬钝化工艺的发展经历了第一代、第二代和第三代，其防护性能有很大的提高，而目前能适用的主要是第二代的后期产品，和第三代的产品，它的中性盐雾试验(NSS)结果好，膜中不含吹冰价铬。但由于商品价格高低差异大，NSS时间越长，价格也越高。
第二代三价铬钝化剂的共同特点是采用有机络合剂，并加入其他金属，耐蚀性大大提高，并可以得到不同钝化膜的颜色，如蓝色、彩色、黑色。操作条件要求相对较低。
第三代是在第二代钝化液中直接加入封孔剂，例如酸性硅溶胶、纳米 Si氧化物，它们被填充在钝化膜的骨架中，克服了三价铬钝化无自愈能力的缺点，大大提高膜层的耐蚀性。
1.3.3.2 无机盐类钝化
钼酸盐钝化：钼酸盐低毒且可用作缓蚀剂，在许多体系中逐渐取代了铬酸盐而得到应用。钼酸盐钝化处理方法主要有化学浸泡处理、阳极极化处理和阴极极化处理等。Bijimi等研究了钼酸盐钝化过程的电化学特性和锌表面化学浸泡处理方法。此方法是将镀锌件浸泡在钼酸钠溶液中(pH=5)，在不同浓度、浸泡时间、浸泡温度等工艺参数下研究镀锌层的耐蚀性，结果表明，钼酸盐钝化明显提高了镀锌层的耐蚀性，但钼酸盐的钝化效果不如铬酸盐钝化的效果好。Tang等研究了钼酸盐/磷酸盐体系处理镀锌层表面的工艺，其钝化液中含Mo 2.9～9.8g/L，用磷酸调节pH值，钝化膜的厚度为0.05～1.00μm(与铬酸盐钝化膜厚度为同一数量级)，对该钝化膜进行加速腐蚀实验，结果表明，在碱性和中性环境中该膜的耐蚀性不如铬酸盐钝化膜，在酸性环境中该膜的耐蚀性优于铬酸盐钝化膜；室外暴露实验结果与铬酸盐钝化结果相当。钼酸盐的钝化效果不如铬酸盐钝化的效果好。
硅酸盐钝化：硅酸盐具有处理成本低、钝化液稳定性好、使用方便、无毒、无污染等优点，但耐腐蚀性能较差。为了增强膜层的耐蚀性，在钝化液中常加入一些有机促进剂，如水溶性阴离子型丙烯酸胺、硫脲等化合物。韩克平等用50g/L Na2SiO3•9H2O、80ml/L氨基三甲叉膦酸(ATMP)、5g/L硫脲，在pH值2.0～3.5，20~40℃下处理镀锌层0.5～2min，并在90-100℃热水中封闭3min得到了硅酸盐化学转化膜，该膜的耐蚀性与铬酸盐钝化膜的耐蚀性相当(据电化学实验结果）。
稀士金属盐钝化：稀土元素(铈、镧、钇等)可用作铁、锌、铝等金属的缓蚀剂。Hinton和李鸿宾等对镀锌表面进行了铈盐钝化研究，结果表明铈盐能在镀锌层表面形成一层黄色的氧化膜，膜层均匀、附着性好，可以使镀锌层的耐蚀性得到很大的提高，其性能已经接近低铬酸盐钝化膜。王济奎等对镀锌层表面进行了混合氯化稀土钝化的研究，在促进剂浓度(H2O2)60ml/L，混合稀土盐浓度(50%Ce，28%La，8.7%Pr，13.3%Nd)80g/L，温度30℃，pH值4.0，浸渍时间60s的条件下，利用混合氯化稀土溶液处理镀锌层，可获得金黄色的转化膜，膜层的耐蚀性优于硅酸盐转化膜，接近低铬酸白钝化膜。
锆盐、钨酸盐钝化：用含锆溶液代替铬酸盐还较少用于对锌层和锌合金的最终处理，但锆基无铬钝化液对锌层和锌合金表面的处理可以作为涂漆的前处理。
钨与铬、钼同族，在作为金属缓蚀剂方面与钼酸盐有相似性。Bijimi等要研究了锌、锡等在钨酸盐中的阴阳极极化特征，经过24h盐雾试验表明，在锌表面生成的钝化膜的耐蚀性低于铬酸盐钝化膜。Cowieson等研究了钨酸盐对Sn—Zn合金的钝化，盐雾试验和湿热试验结果表明，钨酸盐钝化膜的性能低于钼酸盐和铬酸盐的钝化膜[6]。
1.3.3.3 有机物钝化
有机钼酸盐钝化：钼酸盐能与多种组分复合，借分子间协同缓蚀作用提高耐蚀效率。陈旭俊等口提出了有机钼系钝化，即依靠有机分子内的官能团、基团和钼酸根离子间的协同作用，及膜形成时的分子基团与金属阳离子的作用形成长链螯合结构来提高耐蚀性。他们用乙醇胺与钼酸盐合成的乙醇胺钼酸盐对低碳钢镀锌层进行了处理，结果发现，镀层耐蚀性明显优于相同条件下经Na2MoO4或乙醇胺或前两者的混合物的处理效果，且缓蚀作用随分子内羟乙基的增多而增强，表明分子内的醇胺基团与钼酸根有明显的协同缓蚀效应:且低碳钢在乙醇胺钼酸盐溶液中的电化学阻抗明显高于在Na2MoO4溶液中的电化学阻抗，表明其划伤后的修复能力增强。
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