氯化钾镀锌三价铬彩色钝化工艺的研究(2)
5.2 硝酸钠浓度对钝化膜性能的影响 16
5.3 不同浓度NaCl对钝化膜性能的影响 17
5.4 不同浓度NiSO4•6H2O对钝化膜的影响 18
5.5 钝化液pH值的影响 20
5.6 钝化温度对钝化膜性能的影响 21
5.7 钝化时间对钝化膜性能的影响 22
5.8 水洗方式对钝化膜性能的影响 23
5.9 钝化膜的性能 24
5.9.1 钝化膜的外观 24
5.9.2 钝化膜的附着力 24
5.9.3 点滴试验 24
5.9.4 钝化膜的耐蚀性 25
6 结论 26
致 谢 27
参考文献 28 1 引言
1.1 课题研究的概况及意义
锌以还原电位低、价格低廉等优点常被用作钢铁的保护层，但是由于其化学性质活泼而容易被腐蚀，因此通常需要对镀锌层进行钝化处理。吹冰价铬钝化液操作简单、成本低廉、控制简便，并且所得到的钝化膜耐蚀性能好、外观漂亮且有自修复能力等优点，因此得到广泛的应用。但是，吹冰价铬是一种剧毒物质，具有致癌致畸性的作用，这些缺点限制了其进行进一步的使用，近年来相关部门对吹冰价铬的使用制定了一系列的限定性法规[1]。
未来几年内，欧盟对吹冰价铬的限制将会对表面处理行业有深远的影响，这已经在汽车制造业中形成了一种趋势。欧盟于2000年9月在布鲁塞尔签署了一项法令，规定从2003年1月起禁止在车辆材料和部件中使用吹冰价铬。根据该法令，每辆汽车仅允许含有不超过2g的吹冰价铬。欧洲委员会出版了“End oflife vehicle”法律草案，于2003年7月正式成为法律条文，其中有一条就是要求有效的消除镉、汞、铅、吹冰价铬等重金属，该法案将成为未来欧盟汽车回收业的立法框架。因此寻找一种代替吹冰价铬钝化的方法迫在眉睫。三价铬钝化在许多方面具有与吹冰价铬钝化类似的性质，毒性却只有吹冰价铬的百分之一，因此是合适的替代品，得到了研究者的广泛关注[2]。
三价铬是一种低毒物质，其毒性约为吹冰价铬的1%，而且在许多方面具有吹冰价铬钝化的特性，已经受到科学界的广泛关注。目前已经有一定的三价铬钝化工艺进入了商品化阶段，比如ATOTECH公司的ECOTRI工艺，SURTEC公司的Chromiting 680工艺和武汉材料保护研究所的ZG-203、ZG-204工艺。但目前这些工业上使用的三价铬彩色钝化液耐蚀性、色度等方面远不及吹冰价铬钝化，蓝白钝化的钝化膜更薄，耐蚀性更差。而且目前所用工业上所用的三价铬彩色钝化工艺的钝化温度均在70℃左右，这无疑增加了能耗。因此对三价铬钝化工艺进行进一步改善具有重要的意义[3]。
电镀锌行业的发展趋势是：产品要求达到美观的装饰效果、同时具有高耐腐蚀性；生产上要达到清洁生产和低成本的要求。其耐蚀性的发展很大部分取决于钝化剂的开发与应用，由此可见找到一种耐蚀性好，绿色环保，价格低廉，生产简单，钝化层美观光亮的钝化工艺是多么的重要。而三价铬钝化在这方面具有很大的潜力和应用前景，所以加快对三价铬彩色钝化工艺的研究无论是在环保还是在经济效益上都是非常必要的。本课题三价铬彩色钝化工艺的研究对于电镀工业的清洁化生产、减少环境污染和有毒有害物质的使用具有一定的科学意义；对于电镀生产企业开发新产品、提供新技术也具有一定的实际意义。
1.2 课题研究的内容及目的
三价铬钝化膜有更好的耐热性，钝化液的使用寿命也比吹冰价铬钝化液长，但是三价铬钝化膜的耐蚀性较弱，钝化膜没有自修复能力，为防止钝化膜受损伤而造成零件腐蚀应该采用封闭处理，同时三价铬的钝化时间比吹冰价铬长，所溶解掉的锌镀层相对较多，所以要求镀锌层要厚些，另外，三价铬钝化液允许pH范围窄，且不太稳定，需经常测定调整，最好采用自动加药机添加。