酸性镀锌三价铬彩色钝化工艺研究(5)
专利中提到的有机羧酸不外乎有二元羧酸(如乙二酸、丙二酸、丁二酸、己二酸)，含氧羧酸(如柠檬酸、酒石酸、葡萄糖酸、苹果酸、衣康酸)或多元羧酸。
2.1.4 其他金属
主要调整外观颜色与耐蚀性，可用Mn、Sb、 Mo、Ti、Co、Ni、Ce和其他镧系稀土金属盐的混合物，例如LaReCl3(6H20)。它们的存在，对形成钝化膜促进处理溶液的活化作用，对提高钝化膜耐蚀性大有好处，最常用到的是钴盐和镍盐。
pH值变化不会对含钴膜层的耐蚀性产生明显的影响，但是含钴膜层的耐蚀性明显优于无钴膜层。并且耐蚀性与其中钴含量成正比。通过加入钴比通过提高三价铬含量来增加膜厚，提高耐蚀性更为有效。
2.1.5 成膜促进剂
调整膜层的颜色。可用有机与无机阴离子。
2.1.6 封孔剂
为了克服第二代钝化剂工艺存在的耐蚀性等难题，满足汽车部件电镀的环保高耐蚀要求。研究表明由于三价铬钝化工艺的膜层有一定的沟痕，而又没有自愈能力，可加入纳米水溶性硅化物进行填充，以提高钝化膜的耐蚀性和硬度。最好应用有机硅酸盐，它能使钝化液的稳定性增加，延长槽液的寿命。
2.1.7 润湿剂
能提高钝化膜的均一性。有效的润湿剂一般选用阴离子表面活性剂，如十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠，还包括脂肪族氟碳化合物的磺酸盐。；第二类润湿剂是磺基丁二酸盐的衍生物，如磺基琥珀酸钠十二烷基酯；第三类润湿剂是萘的磺酸盐，它们都能增加钝化膜的色泽、均匀度和硬度。
传统吹冰价铬的钝化膜是通过锌的溶解、铬酸根的还原以及三价铬凝胶的析出而形成，膜层中含有吹冰价铬，因此，钝化膜有自修复能力，亦被称为自愈能力。而三价铬膜层是通过锌的溶解形成锌离子，同时锌离子的溶解造成锌表面溶液的pH值上升，三价铬直接与锌离子、氢氧根等反应，形成不溶性化合物沉淀在锌表面上，而形成钝化膜。
金属表面的钝化成膜过程本质上是金属表面在钝化液中发生化学反应转化成膜的过程。这是一个动态过程，可以用以下反应式加以说明。
金属锌在酸性介质中或在氧化剂作用下溶解进入邻近金属表面的溶液中，溶解下来的锌离子与三价铬离子、氧离子等形成锌铬混合氧化物[11]。反应方程式为：
锌的溶解：Zn + Ox(氧化剂) = Zn2+ + Ox2-；Zn + 2H+ = Zn2+ + H2
成膜过程：Zn2+ + xCr3+ + yH2O = ZnCrxOy + 2yH+
溶膜过程：ZnCrxOy + 2yH+ = Zn2+ + xCr3+ + yH2O
根据上述分析，三价铬的钝化机理可概述为：在氧化剂的作用下，锌发生溶解形成Zn2+，Zn2+直接与Cr3+反应生成不溶性锌铬氧化物，该复合氧化物在镀层表面沉积形成钝化膜。
彩虹色钝化膜具有美丽的彩虹色，但颜色的变化比较复杂，影响成色的因素比较多。一般认为与钝化膜的厚度有密切关系，随着膜厚的增加，膜层颜色也在变化。膜很薄时呈现出原金属本色，膜很厚是呈现棕褐色。彩虹色膜只出现在一定膜厚范围内，通常随着膜厚的增加，膜层的结合力减弱，易产生脱膜现象。长期以来，普遍认为钝化膜的彩虹色是由化学组成决定的，即化学成膜学说。该学说认为，三价铬呈现淡绿色或绿色，吹冰价铬呈现黄到红色。当吹冰价铬含量高时，膜呈现黄红色；三价铬含量高时，膜呈现绿色。另外，钝化膜的颜色亦与膜厚有关，即随着吹冰价铬含量，三价铬含量以及膜厚的变化而变化。该学说都有一些实验根据，也能解释一些现象，但是还不够充分，要揭示彩色钝化膜的奥秘，还需要更深入的研究。
3．工艺试验研究方法
3．1 工艺试验的方法
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