镀锌低铬彩色钝化工艺研究(4)
用烯胺DTA为原料，与钼酸按一定摩尔比混合后，经冷却、洗涤、过滤、提纯、干燥得到了无色晶体有机烯胺钼酸盐MDTA，其缓蚀性良好，钝化膜内的有机及无机基团有明显的协同缓蚀作用，主要抑制腐蚀的阳极过程。在MDTA成膜过程中，由于有机官能团的引入，在铁的表面形成了较稳定的双五元环螯和物，形成致密的屏蔽层，从而提高了耐蚀性。
植酸钝化：植酸亦称肌醇吹冰磷酸脂(C6H18O24P6)，是金属表面处理的理想螯合剂和优良缓蚀剂。经植酸处理的金属及合金抗蚀性有所改善。
张洪生等研究了用植酸对热镀锌板、钢材的表面处理，发现用杂环化合物(如巯基苯并噻唑)、氟化物、氯化物(或硼酸盐)和植酸(或植酸盐，其中植酸用量为30g/L)组成的处理液对镀锌板进行处理(温度80℃，130℃烘干)，经盐雾试验24h，未发现有锈蚀发生。朱传方等用植酸对镀锌层进行钝化研究，结果表明，用植酸(浓度50％，用量5g/L)、硅酸盐、硫酸盐及光亮剂组成的处理液对镀锌件处理(处理液pH值为2～3，浸渍时间10～20s)后烘干进行腐蚀实验，经70h浸渍镀锌件表面无锈斑(浸渍液为3％NaCl和0.005mol/L的H2SO4溶液)。
单宁酸钝化：单宁酸是一种多元苯酚的复杂化合物，水解后溶液为酸性，可少量溶解锌，因而可用于镀锌层的钝化处理，国外专利中关于单宁酸钝化配方很多。例如，①单宁酸40g/L，添加剂20g/L，HNO35ml/L，50～70℃；②单宁酸0.1%～2%，用于处理镀锌钢板，以提高抗蚀性和与油漆的结合力；③含有锆、氟化物的单宁酸钝化溶液。梁启民等对镀锌层采用单宁酸钝化进行了研究，在3％NaC1溶液中浸泡168h，无异常，其效果超过三酸钝化，但盐雾试验仅通过24h，潮湿试验通过48h(温度35℃，湿度95%)。张安富研究出了含单宁酸仅3～5g/L的钝化处理新工艺，其工艺为：镀锌或锌合金钢板活化30～60s(浸于pH值为13.5～14.0，温度为50℃的KOH溶液中)，活化后水洗，接着在单宁酸溶液中钝化30s(单宁酸3～5g/L，温度约60℃)，取出后自然干燥或热风干燥。用此方法得到的单宁酸钝化膜与铬酸盐膜具有相同程度的耐蚀性，且能增强涂膜的附着力。
三氮杂茂衍生物钝化：文献认为对于镀锌层来说，锌的有机螯合处理最有希望代替铬酸盐钝化，因为它能在锌表面形成一层不溶性有机复合物薄膜，增强了膜的抗蚀性。K.Wippermann等利用多种三氮杂茂衍生物来抑制锌的腐蚀，如二氨基三氮杂茂BAT4、BT、AHT及其衍生物等。试验发现AHT在酸和弱碱溶液中是极好的腐蚀抑制剂，而BAT4则具有最好的抗腐蚀效率。另外采用电容电位曲线法和XPS分析发现，锌镀层上生成了一层最大厚度为3nm的保护性三氮杂茂锌膜(Zn—BAT4)，加强了有机物三氮杂茂的缓蚀性能，膜中锌和三氮杂茂环的化学计量比为1：2。其中三氮杂茂分子的溶解性、吸附性、排水性和Zn-三氮杂茂复合物膜层的稳定性是影响三氮杂茂衍生物抑制腐蚀效率的最重要因素[7]。
1.4 镀锌低铬彩色钝化研究中要解决的问题
低铬钝化固然有许多优点，但是随之而来的就是钝化效果差，结合力不足等缺点，本次试验要解决的主要问题就是，找到合适的工艺配方，能在低铬的条件下，获得较好的钝化膜，钝化膜色彩鲜艳，耐腐蚀性能出色，结合力好等特点，并且适合自动线生产。
2 技术原理
2.1 钝化机理
2.1.1 钝化成膜的机理
基础反应：
在酸性钝化液中，铬酐发生水解，大部分以Cr2O72-的形式存在，并与CrO42-存在下列平衡：
2CrO3+H2O→H++HCr2O7- (1)
上一篇：渗碳凸轮轴热处理工艺设计