关于无铬钝化液的研究初步

关于无铬钝化液的研究初步

金属材料长期以来一直广泛应用于社会生产和生活的各个方面。为了改善性

能，提高表面质量和延长使用寿命，金属制品一般都要进行适当的表面处理。钝化

处理作为一种重要的表面防蚀处理手段，普遍运用在许多金属，尤其是铝、锌、镉、

锡、镁等会属及其合金材料上。

钢铁锌镀层是廉价镀层，由于锌的电位比铁负，当镀锌钢铁件受到腐蚀介质

侵蚀时，锌作为阳极首先腐蚀，保护铁基。因而镀锌是提高钢铁抗腐蚀性的有效

方法。但是，在潮湿的环境中储存或运输的过程中，锌层容易腐蚀，使锌层表面

形成一层白色疏松的腐蚀产物，或者变成灰暗的颜色，影响镀层外观及使用寿命，

因而必须进行钝化处理。镀锌层经过铬酸盐钝化处理可以得到耐蚀性不同和色彩各异的钝化膜。如彩虹色、蓝白色、橄榄色、蓝色、黄色和黑色等色调，不仅显

著提高了镀锌层的防腐蚀性能，而且提高了镀锌件的外观装饰性，因此，这种钝纯

工艺广泛应用于机械工业、电子工业、仪表工业和轻工业等许多领域中。

传统的钝化处理大多以铬酸和铬酸盐等六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

主要以三价铬和六价铬形式存在，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，而六

价铬则有自修复作用，故耐蚀性很好。由于铬酸盐钝化成本低，工艺简单，因而

得到了广泛的应用。然而铬酸盐是极毒且会致癌的物质嘲，在铬酸盐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。因此，世界各国近年来

已丌始在环保法规巾对铬酸盐的使用和废水排放作出日益严格的限制，在余属表

面处理领域中铬酸盐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

污染的无铬钝化技术来取代铬酸盐钝化已迫在眉睫。

一无铬钝化液

无铬钝化液是不含有铬的钝化液，属环保型产品，使用方便，对环境无污染。

钝化是使金属表面转化为不易被氧化的状态，而延缓金属的腐蚀速度的方法。另外，一种活性金属或合金，其中化学活性大大降低，而成为贵金属状态的现象，也叫钝化。

无铬钝化液能使金属表面呈钝态的溶液。一般用于镀锌、镀镉和其他镀层的镀后处理。目的是在镀层表面形成能阻止金属正常反应的表面状态，提高其抗蚀性，并增加产品美观。常用的钝化液主要成分是铬酸、硝酸、硫酸。但由于铬酸造成环境污染，近年来采用低浓度或中浓度铬酸钝化液，也能满足一般产品要求。在某些场合，产品要求银白色或蓝白色，则经三酸钝化处理后生成的彩虹色钝化膜，还可以再经过碱液漂白处理(白色钝化)，但镀层的耐蚀性能下降。

无铬钝化液以多种缓蚀剂、封闭剂、防锈添加剂配制而成的中性无色透明液体。可用于发黑、磷化的后处理钝化封闭，以及喷塑、涂磷前的预处理，也可用于机械加工工序之间的防锈。

一、无铬钝化液特点

1、无铬钝化液一改重铬酸盐为主要成分的封闭剂和以亚硝酸钠为主要成份的工序间防锈剂，无毒、无害、无刺激性气味。

2、抗腐蚀性好，经无铬钝化液钝化后的发黑件、磷化件，可提高耐腐蚀能力2-3倍。

3、工艺操作简单，液体性能稳定，不需调整，使用寿命长，成本低。

二、无铬钝化液使用方法

1、将无铬钝化液（浓缩）加2－4倍清水稀释后即可使用。

2、工作时间：浸泡2－3分钟。

3、工作温度：室温。

三、无铬钝化液工艺流程

除油→水洗→除锈活化→水洗→发黑（或磷化）→水洗→钝化封闭→浸脱水防锈油四、无铬钝化液工作槽：

无铬钝化液为中性，可使用钢铁槽，但不适用水泥槽，最好用塑料槽。

经过反复比较，我初步拟定的无铬钝化液为采用物理共混法以水性丙烯酸树脂和硅溶胶为成膜剂,钼酸盐为缓蚀剂,添加植酸得到了无铬钝化液,并对镀锌板进行了钝化处理.通过中性盐雾腐蚀试验(NSS)确定了该钝化液的最佳组成;应用SEM分析了所得钝化膜的形貌及膜层元素组成;采用极化曲线研究了钝化膜的耐蚀性及耐蚀机理。