三价铬钝化液的研究+文献综述(2)
传统的钝化处理大多以铬酸和铬酸盐等吹冰价铬化合物为处理剂，经处理后在金属表面上形成的铬酸盐转化膜对基体金属具有良好的防蚀保护作用。膜层中铬主要以三价铬和吹冰价铬形式存在，其中不溶性的三价铬构成了膜的骨架，使膜具有一定厚度，由于它本身具有较高的稳定性，使膜层具有良好的机械强度，而吹冰价铬则有自修复作用，故耐蚀性很好。而且由于钝化成本低，工艺简陋，因而得到了广泛的应用。然而吹冰价铬是极毒且会致癌的物质，在钝化工艺过程中产生的
气雾对工人健康有害，排出的废水严重污染环境[8-11]。欧洲对报废卡车提出了具体要求，每辆卡车仅允许含有2g以下的Cr(V1)。因此，世界各国近年来己开始在环保法规中对吹冰价铬的使用和废水排放作出日益严格的限制，在金属表面处理领域中吹冰价铬最终将被禁止使用已成为必然趋势。为此，采用新的对环境无污染的三价铬钝化技术来取代吹冰价铬钝化己迫在眉睫[12-15]。当今研究的比较多的钝化方法主要有：高铬酸钝化，低铬酸钝化，无铬钝化，三价铬钝化等。
1.2.1高铬酸钝化
高铬酸钝化液有重铬酸盐型、三酸一次钝化型及三酸两次钝化型等。但重铬酸盐型钝化膜光亮性差，三酸两次钝化型操作麻烦，周期长。因此目前使用最广泛的工艺是三酸一次钝化型。
该配方工艺简单，成本低，槽液稳定，所得钝化膜颜色均匀，结合力好，耐蚀性高，且钝化膜具有良好的机械性能和自我修复能力。缺点也是显而易见的，在该钝化液的制备过程中，产生大量飞沫，危害操作工人的身体健康。另外一方面，吹冰价铬是剧毒和致癌物质，从工厂排出的含有大量的吹冰价铬的废液，流入地下水源、农田、鱼塘等，严重危害人体健康和自然环境[16]。由于传统的高铬酸制备钝化液的方法在应用领域有很多局限，所以各国科研工作者都在一直不懈努力地寻找改进方法。
1.2.2低铬酸钝化
由于高铬酸钝化存在着以上不足，为了寻求一种既能降低镀铬废水中铬的含量，又能保证钝化膜的高耐蚀性，电镀工作者研制出了低铬酸钝化液。目前低铬酸钝化已进入实用阶段，成熟的工艺配方很多。
该类钝化膜主要在溶液中形成，不需要在空气中停留搁置，工艺简单，成本低，所得钝化膜颜色鲜艳美观均匀，质量好，结合力牢固，膜层致密，耐蚀性接近高铬酸钝化膜，槽液铬酐含量低，零件带出废液含有的吹冰价铬少。缺点是对锌镀层的化学抛光作用稍差，需加一道出光工序，槽液稳定性低于高铬酸钝化液，溶液中仍含吹冰价铬等，所以其应用领域也存在一定的局限性[17]。
1.2.3无铬钝化
无铬钝化的范围比较广泛，研究较多的是钼酸盐钝化、硅酸盐钝化、稀土金属盐钝化、植酸钝化和有机树脂处理等。将这些无铬钝化按照钝化液的性质归类，可以归纳为三大类：无机钝化，有机钝化和复合钝化[18]。
无机钝化包括有铝酸盐钝化，磷酸盐钝化，钨酸盐钝化，稀土金属钝化，硅酸盐钝化锆盐和钴盐钝化等[19]。钼酸盐钝化在无机钝化中比较有代表性，钼、铬同属VIB族，铝酸盐己广泛用作钢铁及有色金属的缓蚀剂和钝化剂。对铝酸盐钝化处理的研究可分为无机和有机两大方向，处理方法主要有阴极极化处理和化学浸泡处理等方法。
有机钝化包括：丙烯酸树脂钝化，单宁酸钝化，环氧树脂钝化等。美国专利中发明的一种金属基的表面镀锌处理的钝化方法，该钝化方法中所用处理液为一种无毒和低蒸汽压溶液，含有一种烷基甲基丙烯酸酷聚合物，特别是甲基一丁基丙烯酸酣的共聚物，在该溶液里共聚物中的甲基／丁基之比值介于9：1至1：9时较好，分子量可以从1000到1000000变化，这种共聚物在水中不溶，但可以溶解在一系列有机溶剂中，由于它有相当低毒性和蒸汽压力(200℃时约505Pa)，故建议使用氧一醚混合体作溶剂，浓度可以从1％~25％变化，该处理方法可使聚合物在无毒低蒸汽压和无水的溶剂里分解，从而在金属表面上形成均一和透明的薄层钝化膜，该钝化膜的耐蚀性很好。
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