氯化钾镀锌无铬钝化工艺研究(2)
4.3.1 钝化液的配制 13
4.3.2 钝化膜的制备 13
5 试验结果及讨论 15
5.1 试验结果 15
5.2 工艺成份的作用与影响 15
5.2.1 基础成份 15
5.2.2 丙烯胺添加剂 17
5.3 工艺条件的影响 17
5.3.1 时间 17
5.3.2 pH值得确定 19
5.3.3 温度 20
5.4 工艺性能 22
5.4.1 钝化膜层性能 22
6 结论 24
谢词 25
参考文献 26
1 引言
1.1 课题概况及研究的意义
由于镀锌工艺发展很快，镀液性能和镀层质量也得到了不断完善和提高，曾经使用多年的铵盐镀锌工艺由于存在氯化铵对钢铁设备腐蚀严重、电镀废水处理困难等诸多缺点，已逐渐被氯化盐镀锌的工艺所取代，镀锌是提高钢铁抗大气腐蚀的有效方法。但是在潮湿环境中镀锌层还是容易发生腐蚀，所以还是需要进行钝化处理。目前比较广泛的钝化工艺为铬酸盐钝化，虽然铬酸盐钝化工艺简单、成本低、抗腐蚀性强，但是吹冰价铬是致癌物质，对人体及环境都有严重危害．随着人们环境意识的增强，政府严格限制铬酸盐的使用和排放排放。因此一种工艺简单、成本低、抗腐蚀性强而且环保的氯化钾镀锌无铬钝化工艺的探索就是一种势在必得的研究。
1.2 课题研究的内容及目的
随着科学技术与生产的不断发展，人们对电镀的质量和生产环境要求越来越高．由于传统镀锌工艺方法，无论是铵盐镀还是锌酸盐镀或氰化镀，都存在着严重的环境污染和设备腐蚀等弊端[1]。由于镀锌工艺发展很快，镀液性能和镀层质量也得到了不断完善和提高，曾经使用多年的铵盐镀锌工艺由于存在氯化铵对钢铁设备腐蚀严重、电镀废水处理困难等诸多缺点，已逐渐被氯化盐镀锌的工艺所取代[2]。镀锌是提高钢铁抗大气腐蚀的有效方法．但在潮湿环境中，镀锌层容易发生腐蚀，表面形成白色疏松的腐蚀产物或变成灰暗的颜色，影响外观，因此，必须进行钝化处理．但是目前使用最广泛的是铬酸盐钝化处理．该钝化工艺简单、成本低、抗蚀性能好．经铬酸盐处理后形成铬基体金属混合氧化物膜层。膜层中铬主要以吹冰价和三价形式存在．由于吹冰价铬是致癌物质，对人体及环境都有严重危害．随着人们环境意识的增强，政府严格限制铬酸盐的使用、排放，因而必须研究一种取代有毒铬酸盐钝化的方法。因而必须研究一种取代有毒铬酸盐钝化的方法[3]。
1.3 课题在国内外研究的情况及发展趋势
1.4 课题主要的技术要求
该工艺能得到一种有色的钝化膜，表面膜层外观光亮。
膜与底金属有良好的附着力。
膜层能耐中性盐雾试验24小时以上。
溶液稳定,操作容易，可调性好。
2 技术原理
2.1 钾盐镀锌的技术原理
2.1.1 镀锌时的电极反应
氯化钾镀锌液的主要成分是氯化锌、氯化钾、硼酸和添加剂。通电时两个电极上面分别发生不同的反应。在弱酸性溶液中氯化锌电离成氯离子和锌离子，Zn2+在电镀过程中迁移到镀件（阴极）表面，得到两个电子后被还原成Zn原子而沉积在镀件表面。
Zn2+ +2e- → Zn
这个过程就是电镀锌过程中的主要反应，电镀时氯化锌的浓度在不断变化，镀液中的锌离子不断的在镀件上沉积，镀液中锌离子不断减少的同时，锌阳极也不断的失去电子变成锌离子进入溶液。