热镀锌层表面黑变机理及其控制
电镀金层发黑的问题原因和解决方法
电镀金层发黑的问题原因和解决方法
由于各实际工厂的生产线，使用的设备、药水体系并不完全相同。
因此需要针对产品和实际情况进行针对性的分析和处理解决。
这里只是讲到三个一般常见的问题原因供大家参考。
1、电镀镍层的厚度控制。
说电镀金层的发黑问题，怎么会说到电镀镍层的厚度上了。
其实PCB电镀金层一般都很薄，反映在电镀金的表面问题有很多是由于电镀镍的表现不良而引起的。
一般电镀镍层偏薄会引起产品外观会有发白和发黑的现象。
因此这是工厂工程技术人员首选要检查的项目。
一般需要电镀到5UM左右的镍层厚度才足够。
2、电镀镍缸的药水状况
还是要说镍缸的事。
如果镍缸的药水长期得不到良好的保养，没有及时进行碳处理，那么电镀出来的镍层就会容易产生片状结晶，镀层的硬度增加、脆性增强。
严重的会产生发黑镀层的问题。
这是很多人容易忽略的控制重点。
也往往是产生问题的重要原因。
因此请认真检查工厂生产线的药水状况，进行比较分析，并且及时进行彻底的碳处理，从而恢复药水的活性和电镀溶液的干净。
3、金缸的控制
现在才说到金缸的控制。
一般如果只要保持良好的药水过滤和补充，金缸的受污染程度和稳定性比镍缸都会好一些。
但需要注意检查下面的几个方面是否良好：(1)金缸补充剂的添加是否足够和过量?(2)药水的PH值控制情况如何?(3)导电盐的情况如何?如果检查结果没有问题，再用AA机分析分析溶液里杂质的含量。
保证金缸的药水状态。
应该注意金缸过滤棉芯定期更换。
四价钒抑制热镀锌层表面黑变的机理
四价钒抑制热镀锌层表面黑变的机理四价钒抑制热镀锌层表面黑变的机理摘要：热镀锌层在长期使用过程中易出现表面黑变现象，降低了其使用寿命和美观度。
本文通过添加四价钒（V4+）在镀锌过程中抑制热镀锌层的表面黑变现象的实验研究，探讨了四价钒抑制热镀锌层表面黑变的机理。
结果表明，添加少量的四价钒可显著改善热镀锌层的表面黑变问题，且随着添加量的增加，表面黑变现象逐渐减少。
进一步的研究表明，四价钒主要通过以下三种机制发挥作用：第一，四价钒可以控制镀液中金属离子浓度的变化，防止金属离子在表面聚集形成黑点；第二，四价钒可以通过与热镀锌层中的氧化铁反应生成稳定的钒酸铁化合物，防止氧化铁在表面被还原形成黑色的亚铁离子；第三，四价钒可以与表面的硫化物反应生成稳定的钒酸硫铁化合物，防止硫化物在表面被氧化变黑。
本研究为实现热镀锌层表面的抗黑变，提供了新的思路和方法。
关键词：四价钒；热镀锌层；表面黑变；机理正文：1. 研究背景热镀锌层是将钢材浸入含有ZnSO4和NaOH的镀液中，在高温下进行热镀锌，制成具有防腐、防锈、美观等优点的金属表面处理方法。
但是，热镀锌层在使用过程中会出现表面黑变的现象，这是由于表面的氧化铁或硫化物被还原成黑色的亚铁离子或硫化物所致，严重影响其使用寿命和美观度。
目前，抑制热镀锌层表面黑变的方法主要包括添加缓蚀剂、温度控制和氧化剂等。
但是，这些方法都存在不足，缓蚀剂只能抑制表面的腐蚀，不能抑制表面黑变；温度控制和氧化剂成本较高，不利于工业生产的推广。
因此，寻求一种新的方法抑制热镀锌层的表面黑变，是当前研究的热点和难点。
2. 实验方法2.1 实验材料原材料：镀锌厂喷淋镀液（ZnSO4, NaOH, K2CO3, Na2CO3, NH4Cl等，具体比例根据实际情况调整）、精制水。
试样：Q235碳素钢（150mm×50mm×1.5mm）。
添加剂：四价钒（V4+，0.05mol/L-0.3mol/L）。
氯化钾镀锌镀层出现黑斑点原因及排除
氯化钾镀锌镀层出现黑斑点原因及排除
1、前处理不良：加强镀前处理后再进行试验，观察故障现象是否消失。
若仍未排除故障，则再检查其他原因。
2、镀液中氯化物含量太低，而电流密度过高：取250ml镀液，采用逐渐提高氯化钾（钠）含量进行霍尔槽试验。
若随着氯化物含量的提高，霍尔槽阴极试片上的黑色条纹逐渐向高电流密度端移动并逐渐消失，则表明原镀液中氯化物含量偏低，应根据试验结果补加氯化钾（钠）。
若电流密度过高，则应适当减小阴极电流密度。
3、镀液中有机杂质含量过多：取500ml镀液，加入3g/L左右活性炭，强烈搅拌30min，静置8h后过滤镀液。
将处理前、后的镀液进行霍尔槽试验，若经过处理的镀液，霍尔槽阴极试片镀层比未处理的有明显改善，则说明镀液中有机杂质过多，应根据试验结果确定活性炭的加入量，向镀液中加入活性炭处理，并过滤镀液。
热镀锌钢管表面黑变形成机理研究及解决方案探讨
34质量控制热镀锌钢管表面黑变形成机理研究及解决方案探讨徐志茹I,熊俊波1,李元鹏叫 罗先锋1(1.浙江金洲管道科技股份有限公司，浙江湖州313000；2.中国钢研科技集团有限公司先进金属材料涂镀国家工程实验室，北京100081 )摘 要：研究了镀锌钢管表面黑变的机理及成因；通过中性盐雾试验和高温高湿试验，探讨了钢管表面黑变的解决方案。
结果显示，钢管表面黑变成因与表面锌层中铅元素的含量及分布直接相关。
铅含量较高区域腐蚀电位较高，铅含量偏低区域腐蚀电位相对较低。
当有腐蚀介质存在时，会发生电化学腐蚀，使电位较低区域加快腐蚀，从而导致该区域腐蚀产物富集，氧元素含量增加。
腐蚀产物的富集造成了该区域表观色泽变暗，形成暗黑色表面斑纹。
选用GDC-008型单组份钝化液，钝化膜固化温度达到90 t 以上、固化时间3 min 以上时，可以获得耐腐蚀性能良好的表面钝化膜层，有效解决镀锌钢管表面黑变问题。
关键词：热镀锌钢管；表面黑变；电化学腐蚀；钝化DOI ： 10.19938/j.steelpipe. 1001-2311.2021.1.34.38开放科学(资源服务)标识码(OSID):Research on Mechanism of Surface Blackening ofHot-galva n ized Steel Pipe and Discussion on Releva n t Soluti o nXU Zhiru 1, XIONG Junbo 1, LI Yuanpeng 1,2, LUO Xianfeng*(1. Zhejiang Kingland Pipeline and Technologies Co., Ltd., Huzhou 313000, China;2. National Engineering Lab of Advanced Coating Technology for Metals ,China Iron & Steel Research Institute Group Co., Ltd., Beijing 100081, China )Abstract : Studied are the mechanism and contributing factors of surface blackening of the hot-galvanized steel pipe.And relevant solution proposal for the said problem is discussed via the NSS test and the high temperature/high humidity test. As a result it is revealed that the origin of the pipe surface blackening is directly related to the content and distributionof the lead in the surface zinc layer of the pipe, i.e., in areas with high lead content, the corrosion potential is higher,whereas in areas with low lead content, the corrosion potential is relatively lower. When the corrosive medium is present, electrochemical corrosion will occur so as to, accelerating corrosion in areas with low potential, resulting in enrichment ofcorrosion products, and increase of oxygen content in the areas. The enrichment of corrosion products cause the apparentcolor of this area to become dark , and formation of black striped surface markings. When GDC-008-type one-component passivation solution is, and the curing temperature of the passivation film reaches over 90 七，and the curing time is over3 min, a surface passivation film with good corrosion resistance can be obtained , and thus the problem of surface blacken ing of the galvanized steel pipe can be effectively solved.Key words : hot galvanized steel pipe; surface blackening; electrochemical corrosion ; passivation由于热镀锌钢管表面易发生腐蚀，一般采用鉛 酸盐进行钝化处理以提高镀锌钢管表面锌层的耐蚀徐志茹(1971-),男，高级工程师，技术部经理，主要从事金属材料加工、腐蚀与防护以及新型绿色管道产品开发与研究。
镀锌层发黑的原因-概述说明以及解释
镀锌层发黑的原因-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述镀锌层发黑是指在镀锌钢铁表面形成的锌层出现黑色或暗色斑点的现象。
镀锌是一种常见的表面处理方法，旨在保护钢铁材料免受氧化和腐蚀的影响。
然而，当镀锌层发生变化时，如发黑，可能会降低其防护性能，从而导致钢铁材料的腐蚀和损坏。
本文将探讨镀锌层发黑的原因、常见原因以及影响镀锌层发黑的因素。
同时，为了解决和减少镀锌层发黑问题，本文还将提出一些建议和对策。
最后，我们还将展望未来可能的研究方向和改进措施。
通过对镀锌层发黑问题的研究，我们可以更好地了解其成因，并采取相应的预防和控制措施，以提高镀锌层的质量和耐久性。
这将有助于进一步推动钢铁行业的发展和应用。
文章结构部分内容如下：1.2 文章结构本文将按照以下顺序来阐述镀锌层发黑的原因。
首先，将在引言部分对文章的主题进行概述，介绍镀锌层的基本概念和作用，以及关于镀锌层发黑的现象。
接着，正文部分将详细探讨镀锌层发黑的常见原因，包括化学反应、露天环境等因素。
此外，也会分析影响镀锌层发黑的因素，如湿度、氧气含量等。
在结论部分，将对文章整体进行总结，指出镀锌层发黑的主要原因，并提出相应的对策和建议。
最后，展望部分将探讨未来可能的研究方向和发展趋势。
通过以上的文章结构安排，读者可以全面了解镀锌层发黑的原因，从而加深对此问题的理解。
1.3 目的本文旨在探讨镀锌层发黑的原因，以增加对镀锌层产生变色和发黑现象的理解。
通过分析镀锌层的作用、常见原因和影响因素，我们可以进一步了解为什么镀锌层会发黑，并提出相应的对策和建议。
首先，我们将阐述镀锌层的作用，包括其防腐蚀、延长使用寿命和美观的重要性。
了解镀锌层的作用对于理解镀锌层为何会发黑具有重要意义。
其次，我们将介绍镀锌层发黑的常见原因，如环境气候、化学物质的作用、材料本身的问题等等。
通过对这些原因的分析，可以帮助我们认识到镀锌层发黑是一个复杂的问题，需要综合考虑多个因素。
最后，我们将探讨影响镀锌层发黑的因素，如温度、湿度、氧气、盐分等。
热基镀锌产品黑点和横纹缺陷的产生机理及控制
缺陷 了 良 地控制 。
参考文献
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MECHANISM AND CONTROL OF BLACK SPOT AND CROSS GRAIN DEFECTS IN HOT BASE GALVANIZED PRODUCTS
Liang Yuaxyuax1 , Xia Xuesang1 , Zhang Zhichao2, Jia Haichao3, Li Wenjing1
(1. ColU Rolling Plant of HBIS Group Hansteel Company, Haodao 056015 , Hebei； 2. Industrial Heabquarters of HBIS Group Hao steel Company, Haodao 056015 , Hebei ； 3. HBIS Group Chengsteel Company, Chengde 067000, Hebei) Abstract：The process characteristics of tyyical hot base zinc plating production line without zinc flower were introduced , and the mechanism and influencing factors of the inherent defects of hot base zinc plating prod ucts ；svch as black spots and hoazonWl lines ； were studied. Through the reasanable control of strin sarfacc roughness ； rvnning stability , furvacc process ； composition of liquiO zinc , strin temperature , the defects of black spot and transverse grain have been effectively controlled , and the svrfacc quality of the hot - din galva nized products has been greatly improved. Key words: hot base galvanized products ； black spot: transverse patter/ ； zinc salution ； pickling
热浸锌发黑的原因
热浸锌发黑的原因
热浸锌是一种常见的钢铁防腐处理方法，通过将钢铁制品浸入熔融的锌中，使其表面形成一层锌铁合金层。
然而，热浸锌后的钢铁表面往往会呈现出一种深灰色或黑色的颜色，这是因为一些因素导致的。
热浸锌发黑的原因之一是锌铁合金层的形成。
在热浸锌过程中，钢铁与熔融的锌发生反应，形成一层锌铁合金层。
这种合金层的颜色通常是深灰色或黑色的，这是由于合金中的锌含量较高，而锌本身就是一种黑色的金属。
热浸锌发黑还与锌铁合金层的结构有关。
锌铁合金层通常由两个不同的相组成，即外层的ZnFe和内层的Zn5Fe2。
这两个相在结构上有所不同，表现出不同的颜色。
外层的ZnFe相通常呈现出黑色，而内层的Zn5Fe2相则呈现出灰色。
因此，这种结构上的差异也会导致热浸锌后的钢铁表面呈现出黑色。
热浸锌发黑还可能与表面氧化有关。
热浸锌后的钢铁表面往往会与空气中的氧气发生反应，形成一层氧化物膜。
这种氧化物膜的颜色通常是黑色的，因此也会导致热浸锌后的钢铁表面呈现出黑色。
除了以上几点，热浸锌发黑还可能与热浸锌工艺的参数有关。
热浸锌的过程中，锌的温度、浸渍时间和浸渍速度等参数都会对锌铁合金层的形成和性质产生影响。
如果这些参数选择不当，可能会导致
锌铁合金层的颜色发生变化，从而使钢铁表面呈现出黑色。
热浸锌发黑是由于锌铁合金层的形成、结构差异、表面氧化以及热浸锌工艺参数等多种因素共同作用的结果。
了解这些原因有助于我们更好地理解热浸锌的过程和性质，并为合理应用热浸锌提供参考。
镀锌层发黑的原因
镀锌层发黑的原因全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：镀锌是一种常见的防腐蚀处理方法，通过在铁制品表面覆盖一层锌来防止铁制品被氧化腐蚀。
然而，有时候镀锌层会发黑，降低了其美观性和防腐蚀性能。
那么，镀锌层发黑的原因是什么呢？首先，镀锌层发黑的主要原因之一是空气中存在的硫化氢。
硫化氢是一种具有腐蚀性的气体，在空气中可以与镀锌层反应产生黑色的硫化锌。
当镀锌层暴露在含有硫化氢的环境中，就会发生这种化学反应，导致镀锌层变黑。
其次，镀锌层在高温环境下也容易发黑。
高温会加速镀锌层的氧化反应，使其表面产生氧化物和碱式碱金属氧化物，从而导致镀锌层发黑。
此外，镀锌层在潮湿环境中也容易受到影响。
潮湿的环境会加速镀锌层的腐蚀速度，使其表面逐渐失去防腐蚀的能力，最终导致镀锌层发黑。
另外，如果镀锌层表面受到机械损伤，比如刮伤或划痕，也容易导致镀锌层发黑。
这是因为镀锌层表面的损伤会破坏其锌层的保护能力，使得环境中的氧气和水分更容易接触到铁制品表面，进而促使表面锌层氧化腐蚀形成黑色氧化锌。
最后，镀锌层发黑还可能与生产工艺有关。
如果镀锌层的镀锌质量不合格或者工艺不当，也会导致镀锌层易于变黑。
综上所述，镀锌层发黑的原因主要包括：空气中的硫化氢、高温环境、潮湿环境、表面损伤以及生产工艺等因素。
要避免镀锌层发黑，我们需要在使用和保养时注意避免这些因素的影响，确保镀锌层的表面保持干燥清洁，修补表面损伤，选择优质的镀锌产品等措施来确保其使用寿命和性能。
第二篇示例：镀锌层是一种用于防止金属表面腐蚀的保护层，通常由锌和其他金属合金构成。
有时候我们会发现镀锌层会因为某些原因而发黑，这种现象往往会让人感到困惑。
那么，镀锌层发黑的原因是什么呢？一、氧化反应镀锌层发黑的主要原因之一是氧化反应。
金属锌会与空气中的氧气反应，生成氧化锌。
氧化锌的颜色呈现为黑色或者灰暗色，这就是导致镀锌层发黑的主要原因之一。
三、湿度和温度湿度和温度也会对镀锌层的颜色产生影响。
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热镀锌层表面黑变机理及其控制
摘要: 对含铅镀锌板产生黑变的原因进行了分析;提出了镀层中“杂质元素”是产生黑变的主要原因;钝化产生的不均匀相在表面形成电位差,加速了镀锌板黑变腐蚀。
关键词:镀锌板杂质钝化
1.引言
黑变现象一直困扰着热镀锌产品的质量,黑变对镀锌板的涂装性能无大的直接影响,但出现黑变预示着镀层到了开始老化的边缘。
而关于黑变膜的变色机理,在国内也一直众说纷纭,各有定论。
作者从镀层表面富集相造成表面电位的不均匀性,阐述了含铅镀锌板黑变产生的原因。
2.镀锌板黑变特征及构成
2.1黑变膜表观特征
有黑变膜的含铅镀锌板样品,其黑变膜呈不规则、不连续的黑色图案,且面积较大。
黑变膜覆盖了锌花的结晶核,予人感观已粉化。
随着镀锌板裸置时间越长,黑变膜逐渐扩大,变黑的程度也逐渐加深,故称之为镀锌板的黑变现象。
刚收到样品时,镀锌板表面覆盖的黑变膜情况见图1。
图1镀锌板表面的黑变膜
2.2黑斑及黑变膜构成
为详细了解黑变膜的构成,采用电镜扫描黑变膜的成分组成,并与含铅镀锌板在室温、密封、干燥环境的实验室条件下已存放两年后所产生的小黑斑,以及运输过程中产生的黑斑的成分进行对比分析。
黑斑及黑变区域元素比率见表1。
3.黑变产生原因
镀锌板在存放过程中或在高温高湿度环境中使用时,镀层表面会出现发黑现象。
Ｚｎ-Ａｌ合金镀层板也出现类似现象,特别是含有Ｍｇ系列的镀层板尤为显著[1 ]。
同样,含铅镀锌板也存在发黑现象。
图2为在实验室条件下,经硝酸盐溶液及去离子水浸泡后,在高温(49℃)、高湿(Ｒ.Ｈ≥95% )条件下,镀层的光亮度随试验时间的延长而降低的变化情况。
图2镀锌层在高温高湿度条件下表面光亮度的变化
3 .1“杂质”元素影响
为保证热镀锌工艺的实现及改善热镀锌板的性能,热镀锌的镀液中有一定量的Ａｌ和Ｐｂ等元素。
其镀层由多相组织构成,Ａｌ、Ｐｂ等合金元素在镀层中被均匀合金化了,由于Ａｌ的存在。
镀层表面容易形成Ｐｂ等的富集相。
图1中亮点为含铅镀锌板Ｐｂ的富积区,可见黑膜成分含有较多的Ｐｂ。
扫描电镜分析图1中黑膜的成分比为:颜色最深处,Ｐｂ浓度高达77 .66% ;颜色较浅处,Ｐｂ浓度为4. 1 4%。
所分析镀锌板黑膜中Ｐｂ的平均浓度为1 .3 4～52 .3 1 % ;相应的Ｚｎ含量为97 .63～47 .69%。
造成Ｐｂ在镀锌板表面富积的主要原因是:含Ｐｂ镀锌板在运输过程中因振动或其它能量的影响下,使Ｐｂ通过某种方式富积在镀层表面,在一定条件下生成了黑色的缺气型非晶质Ｐｂ的氧化物。
铅的腐蚀电位为–0.126Ｖ,在镀层表面所生成的铅锌合金的腐蚀电位比纯锌层的电位(- 0.76Ｖ)高,二者之间存在电位差易产生微电池作用,加速镀层的腐蚀[2 ]。
特别是在镀层进行钝化时,因铅具有的较高的平衡电位及铅放氢的超电势很大,当铬酸与镀层进行化学溶解成膜的可逆反应过程中,产生的氧浓度对铅的加速腐蚀(即溶解)作用非常显著。
因此,镀层表面“杂质”Ｐｂ的富积很可能是造成镀锌板表面产生黑变现象的主要原因。
黑膜中Ｐｂ含量异常,很可能在Ｐｂ的富积区,生成了黑色的缺气非晶质Ｐｂ的氧化物。
3.2钝化工艺影响
3 .2.1钝化膜铬离子的转化
一般地,镀锌板表面暂时性保护采用铬酸处理。
对于镀锌板暂时性的防护型铬酸盐钝化
膜,膜中主要起防锈作用的是Ｃｒ3 +及Ｃｒ6+组成的。
Ｃｒ3 +在膜中起骨架作用,其含量决定着膜的附着力及强度;Ｃｒ6+在膜中起修复作用,其含量决定着膜的耐蚀
性。
当钝化膜中Ｃｒ6+占的 3 0 %时,钝化膜耐蚀性好,且膜光亮。
低于 3 0 %时,较多的Ｃｒ6+转化为Ｃｒ3 +,钝化膜颜色变淡,耐蚀性较差。
随着Ｃｒ3 +含量的逐渐增加,颜色逐渐变深。
钝化膜中Ｃｒ6+的多少及溶出速率决定了镀锌板初生锈蚀的时间及锈蚀扩散速度。
钝化膜中Ｃｒ6+随时间推移及其它因素的影响将不断消耗,变成不溶性Ｃｒ3 +,膜的耐蚀性逐渐减弱。
实验证明,镀锌板放置时间超过半年后,Ｃｒ6+→Ｃｒ3 +的转化相当快。
因此,不能完全以镀锌板下线2 4ｈ投入分析的Ｃｒ+为标准,作为钝化膜耐蚀性优劣判定结果。
应以Ｃｒ6+溶出速度的快慢进行评价。
镀锌板钝化膜遭腐蚀离子破坏的瞬间,修复钝化膜的Ｃｒ6+有限,镀锌层钝化膜某些位置会轻易地被腐蚀性离子破坏,迅速腐蚀锌层,产生锈蚀。
钝化膜中铬含量高,镀锌板耐蚀性较好;而铬含量高,且Ｃｒ6+在总铬中占的比
例较高时,耐蚀性能最优。
而钝化膜中Ｃｒ+及Ｃｒ6+太少,耐蚀性肯定差。
镀锌板钝化膜中Ｃｒ6+随着时间的推移,其溶出速度都比较快。
3 .2 .2铬离子转化的原因
若撇开腐蚀环境影响因素,则钝化膜中Ｃｒ6+的溶出速度仅与钝化处理工艺及钝化液的组分有关。
钝化处理工艺中若烘干温度过高,钝化膜易“龟裂”,六价铬水合化合物成为无水的不溶性三价铬,钝化膜耐蚀性降低。
一般地,镀锌板钝化后烘干温度在60℃最合适,超过70℃,耐蚀性能下降。
在80℃时,钝化膜中应有的水分急剧蒸发,钝化膜“龟裂”。
就造成:Ｃｒ6+的修复作用降低;裂纹遇到腐蚀介质时形成微电池,降低钝化膜的耐蚀性能。
因此,钝化后的干燥温度与时间的关系相当重要。
镀层经铬酸盐处理后,所形成的暂时性保护膜容易发生由氧引起的浓差极化现象,浓差极化电池会加速镀层腐蚀。
也就是说,在铬酸盐处理时,基于两相反应性引起的表面侵蚀性溶解状况不同,造成铬酸盐覆盖膜层生成状况的速度存在不平衡。
两相电位差的结合,使富集相表面的阳极反应活性化,最终导致表面形成了黑变膜类的腐蚀产物。
为了观察黑膜处的钝化膜层是否被破坏(即Ｃｒ6+是否被消耗完) ,分析了5块有黑变膜镀锌板试样(50ｍｍ×50ｍｍ)的铬离子含量,其结果见表2。
表3钝化膜铬含量
由表3可知,有黑变膜的镀锌板试样中Ｃｒ6+仅占Ｃｒ+含量的0 .1 9%～4 .2 0 % , Ｃｒ6+几乎已被消耗完,转化成不溶性的Ｃｒ3 +。
Ｃｒ6+转化成Ｃｒ3 +的速度过快(即
Ｃｒ6+消耗快) ,钝化膜未能有效地抑制镀锌层黑变现象的发生。
4. 抑制黑变的措施
4 .1钝化液优化
随着镀锌板放置时间的延长:六价铬水合化合物溶出,修补因划伤或原子半径较小
的腐蚀离子侵蚀等破坏的钝化膜,转变成不溶性的三价铬,直到Ｃｒ6+消耗完才开始出现镀层锈蚀。
以铬酸盐为主体的钝化液在镀锌板的钝化处理中一直占统治地位,直到上世纪90年代末,才成功研究出“绿色环保”型取代铬酸盐型钝化液。
为了抑制Ｃｒ6+的溶出速度,在钝化液中添加硅溶胶及水溶性(或水分散性)丙烯基硅烷化合物等,这类钝化液添加剂或与铬酸盐协同保护镀锌板,可屏蔽钝化膜中Ｃｒ6+。
也就是在这种钝化液中,胶态二氧化硅有在镀锌板表面优先定向的特点,覆盖在镀层表面上,抵挡腐蚀离子的侵蚀;且有机覆盖层由于存在～Ｓｉ～基团,对污染物的防止及提高漆膜附着性都有利[1 ]。
因此,优化钝化液,采用含有机添加剂的钝化液,可抑制镀层表面形成微电池,并降低Ｃｒ6+的溶出速度,减少黑斑产生的机率(并延缓产生白锈的速度)。
含有机添加剂型的钝化液在镀层表面所成膜的结构示意图见图2所示。
图2镀锌钢板表面上形成的复合膜示意图
4 .2钝化工艺优化
在镀锌板进行铬酸盐处理前,进行Ｃｏ、Ｎｉ等元素的特殊化学置换处理,提高镀层表面均匀性,可防止镀层的变色,抑制黑变现象的产生。
图3为含Ｐｂ等“杂质”元素的镀锌层,经处理后使其呈现不同的光亮度,再进行铬酸盐及无化学两种方法处理后,镀层的变色程度与放置周期的关系。
4. 3 其它因素
从实际生产现场发现,镀锌卷下线后停留时间只有数分钟,就吊到包装线进行包装,这样存在两方面的弊病:镀锌卷还未完全冷却至室温,处于“面冷心热”的状况,包装密封后,易产生凝露现象;此时的钝化膜内还处于反应阶段,稍不注意,挤压、摩擦等易造成钝化膜破损。
因此,生产过程中,应注意下线镀锌钢卷的冷却。
5. 结论
(1)含Ｐｂ镀锌板产生黑变的原因是:Ｐｂ在镀层表面的富集,造成表面存在电位差;镀层
板钝化处理时表面成膜速度不均匀,二者相互作用,使镀层产生黑变现象。
(2)黑变在线抑制的措施是:在化学处理前采用相应盐类置换“杂质”元素,减少黑变发生
机率;减少钝化膜破损机率。
图3含Ｐｂ镀锌层铬酸盐处理前的处理工艺对变色的影响。