镀锌钝化
镀锌钝化技术的发展
学院:化学与生物工程学院
专业:应用化学
班级:应化0901
学号:200967090125
姓名:宁波 镀锌钝化技术的发展
1)镀锌钝化的一般原理:
锌是一种化学性质很活泼的金属,锌电镀后如果不进行很好的后处理,镀层很快就会变暗,并相继出现白色腐蚀产物。为了减少锌的化学活性,往往采用铬酸盐溶液来钝化处理,使锌层表面上形成一层铬酸盐转化膜层。这层膜正式的名称叫做“铬酸盐转化膜”,或“镀锌层钝化膜”。这种成膜工艺叫“镀锌钝化”。
2)镀锌钝化耐腐蚀性的可能途径
目前镀锌层表面无铬( Ⅵ) 钝化技术总体分为:无机物钝化、有机物钝化和无机- 有机物复合型钝化,涉及三价铬( Ⅲ) 盐、钼酸盐、钨酸盐、硅酸盐、稀土金属盐、钛盐及有机类物质(如单宁酸、植酸)
等,而改性硅酸盐钝化、稀土金属盐钝化、有机硅烷钝化及无机—有机物复合型钝化研究的进展较大。
2.1) 无机物钝化
2.1.1)VIB族元素钝化
通常同族元素具有相似的化学特性,因此用钼和钨作为替代物进行了尝试。另外,铬具有多种价态,所以三价铬也具有很好的替代前景。
2.1.1.1)三价铬钝化 因相对于其他替代物,三价铬与六价铬性能近似,因此工艺成熟较快,能迅速投入使用,也为其他钝化技术提供过渡、发展和完善的时间。 2.1.1.2) 钼盐钝化 近年钼酸盐已开始用来作为钝化剂。但单纯钼酸盐膜的耐蚀性逊于铬酸盐,且成本较高。因此,为便于推广,钼酸盐与其他无机盐的复合钝化,将成为无铬钝化的一个重要发展方向。
2.1.1.3) 钨酸盐钝化 钨作为铬、钼同族元素,其无机盐替代铬酸盐的研究也是寻找环保型钝化工艺的一个方向。李道华等以Mo (W) S2 为钝化剂获得的钝化膜取得了一定的耐蚀效果。但有报导,通过测试和研究得出,其耐蚀效果不如铬酸盐和钼酸盐。
2.1.2) 改性硅酸盐钝化 硅酸盐作为沉淀膜型缓蚀剂,具有无毒、成本低、稳定性高等优点,且易与涂料混合,易上色。但其单独使用耐蚀效果不甚理想。因此在硅酸盐钝化液中加入一定量的金属盐添加剂或有机促进剂,以提高钝化膜的耐蚀性,成为目前硅酸盐钝化技术的一个主要方向。根据其工艺和配方获得的钝化膜耐蚀性经电化学和盐雾试验检测,其耐蚀效果可与铬酸盐钝化相媲美。
2.1.3) 稀土金属盐钝化 稀土金属盐钝化是一种新兴的无铬钝化工艺,采用镧系轻稀土元素的无机盐进行钝化,形成稀土氯化物、氢氧化物沉淀膜,由此降低镀锌层的溶解速度,提高镀层的耐蚀性能。这种方法无毒,且钝化液排出无污染,是新型的环境友好耐蚀处理工艺。总体上说,稀土盐钝化的耐蚀效果不如六价铬工艺,但发展空间较大.
2.1.4) 钛盐钝化 20 世纪70 年代由硫酸氧钛或氟酸钛配方获得的钝化膜为亲水性膜,且无自愈合功能,因此不宜推广。近年用钛、铝、钒和硅的盐类复配成的溶液进行钝化,可得到憎水性钝化膜。用0.05~0.20g/ L 钛离子或钛酸盐(以钛计) 、5~20g/ L
硝酸盐0.5~40g/ L 双氧水、1.0~15.0g/ L 氟化物或配位氟化物、0.1~10g/ L 酒石酸等有机酸和/ 或氨基酸和0.5~2.0g/ L 第Ⅱ族金属氯化物组成的钝化配方,可获得白、粉红、蓝和彩虹色钝化膜。其中,彩虹色钝化膜耐盐雾性能可达144h ,与六价铬相当。而目前国内对此研究尚少。
2.2)有机物钝化
2.2.1)单宁酸钝化
作为钝化液中的成膜成分,单宁酸与镀锌层反应通过离子键形成锌化合物,同时单宁酸的羟基通过配位键与镀锌层表面可形成致密的吸附保护膜,并有较好的钝化效果。但其成本较高,不利推广。最近有一种新工艺 ,即在钝化前将镀锌板浸泡在50 ℃、p H 为13.5~14.0 的KOH 溶液中进行活化处理,再经水洗后浸泡在钝化液中。这种工艺使单宁酸的用量降至3~5g/ L ,且钝化膜的耐蚀性能与铬酸盐钝化相同。
2.2.2)植酸钝化 植酸又称肌醇六磷酸脂,是一种很强的金属螯合剂,可与金属离子形成稳定络合物;且在络合过程中,金属表面可形成致密的单分子保护膜。因此经常在金属表面处理中作螯合剂和缓蚀剂。
2.2.3有机硅烷钝化 有机硅烷在金属表面处理方面的应用始于20 世纪90 年代初。这种钝化膜的耐蚀机理有二:一是硅烷与金属之间Si2O2Me 共价键的形成加强了钝化膜与金属的结合力;二是剩余硅烷分子的凝聚形成具有Si2O2Si 三维网状结构的硅烷疏水膜,对腐蚀介质有屏蔽作用。与传统六价铬工艺相比,有机硅烷钝化的工艺过程简单,无毒无污染,适用广泛,经硅烷处理过的金属表面的防腐性及对有机涂层的胶粘性能优异;在有些情况下,有机硅烷钝化处理可替代表面化学转化处理及涂层2 道工艺。目前,有机硅烷较成功地应用于铁、铝表面处理。而镀锌板表面有机硅烷钝化工艺的研究近年才取得一些进展,但与工业生产尚有距离。
2.3) 无机- 有机物复合型钝化 陈锦虹等人 提出将丙烯酸树脂与钼酸盐配制成钝化液,并用3 种涂装方法涂敷在镀锌层表面。钝化后金属表面形成双层膜结构,即外层丙烯酸树脂膜和内层钼酸盐钝化膜,有效地提高了耐蚀效果。美国最新专利介绍,使用草酸与稀土盐、铝盐混合预涂配方并配以硅酸锂封闭工艺对镀锌层钝化。其整个工艺过程包括钝化、活化、预涂和封闭4 个过程。钝化效果可达到在120h 中性盐雾试验中无白锈出现。在使用有机硅烷和稀土混合物对涂漆带钢进行预处理方面,Hammond详细介绍了对有机硅烷性能的筛选过程,将热镀锌板在稀土盐中浸泡10s 后放入候选有机硅烷溶液中浸泡2min ,经盐雾、附着力试验,最终选出32氨丙基三乙氧基甲硅烷和32氨丙基硅烷醇。同时,研究中发现,稀土盐产生的混合氧化沉淀层与镀锌板的结合力不够,不能单独使用。经有机硅烷再处理后,镀锌板的耐蚀效果与铬酸盐钝化的相当。吴海江等人在室温下分别用011wt %的Ce (NO3 ) 3 、NaOH 和HNO3 溶液浸泡镀锌板30min ,再将试样漂洗浸润后浸到已水解好的5 %乙烯基三甲氧基硅烷溶液2min获得有机硅烷涂层。通过盐雾试验和电化学测试发现,经011wt %Ce (NO3 ) 3 溶液处理的镀锌板耐白锈能力显著优于其他溶液,且钝化涂层对阴阳极过程都有阻滞作用。但其耐白锈能力待提高。
3)发展方向
3.1) 采用硅溶胶或有机物改性三价铬钝化液,以改善镀锌层钝化膜的自修复能力。
3.2) 利用与铬同属第VIB 族元素的Mo(MoO2-4 ) 或W(WO2-4 )
酸的钝化作用,在镀锌层表面形成氧化膜。
3.3) 采用Zr 、V、Ti 、Mn 、Co 等的氟化物、磷酸盐等与镀锌层表面形成反应型钝化膜,或采用与水溶性树脂的混合溶液进行转化处理。
3.4) 采用Y、La 、Ce 等稀土金属元素的氯化物、硝酸盐等与镀锌层表面形成反应型转化膜,或使用它们的含氧酸盐与钼酸、钒酸的混合溶液进行转化处理。
3.5) 使用由单宁酸、没食子酸等多价苯酚羧酸、硫脲及其衍生物等金属螯合剂,与水溶性树脂组成的钝化溶液进行转化处理。
3.6) 单独使用有机硅烷偶合剂、烷氧基硅烷类等有机物钝化,或采用与树脂二氧化硅组成的混
合溶液钝化。
3.7) 使用水溶性或乳液树脂与胶体二氧化硅交联形成高分子膜,以提高钝化膜的屏蔽效应。 3.8) 使用含导电高分子聚苯胺的钝化液,以改善钝化膜的自修复作用。
4)结论
应该指出,单独使用这些无铬( Ⅵ) 钝化技术还存在不少缺陷,或耐蚀性差,或外观不佳,或电接地性能差,或价格较高,很难达到应用要求。因此,无铬钝化技术研究应充分利用有机、无机缓蚀剂之间的协同作用,采用复配技术或复合层组装技术进行钝化处理,才能完全替代六价铬的钝化。随着科技的发展一种符合环保要求的、成本低廉、工艺条件合理耐腐蚀的高钝化膜将与世人见面! 参考资料
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4) 吴海江,卢锦堂,陈锦虹. 热镀锌钢表面硅烷膜耐蚀性能的初步研究[J ]. 腐蚀与防护,2006 ,27 (1) :14 - 171
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9) 蒋馥华,张萍,镀锌层稀土钝化处理及其在氯化钠溶液中溶解【J】.电镀与涂饰.199.18(4):1 10) 韩克平,叶向荣,方景礼镀锌层表面硅酸盐防腐膜的研究
11) 冯立明,王玥.《电镀工艺学》化学工业出版社
12) 百度全科
镀锌五彩钝化液配方
镀锌五彩钝化液配方
主要成分:
- 氯化铵
- 硫酸
- 磷酸
- 硝酸
- 硫酸亚铁
- 氯指示剂
配方:
1. 将100克氯化铵溶解在500ml水中。
2. 将50克硫酸加入溶液中,搅拌均匀。
3. 在搅拌的过程中,慢慢加入30克磷酸,确保充分溶解。
4. 继续搅拌并加入20克硝酸,确保完全混合。
5. 加入10克硫酸亚铁,并再次搅拌均匀。
6. 在制备出的液体中加入适量的氯指示剂,根据指示剂说明进行调整。
注意事项:
- 在操作过程中,请戴好防护手套、护目镜和防护服。
- 按照比例添加各种化学品,不要随意更改配方。
- 请在通风良好的地方进行操作,避免吸入有害气体。
请注意,此配方仅供参考。在使用时,请遵循当地和国家的安全操作规范,并咨询专业人士的建议。
电镀锌及其彩色钝化 实验报告
电镀锌及其彩色钝化 实验报告
小伙伴们!今天咱来聊聊这次超有趣的电镀锌及其彩色钝化实验,那过程就像一场奇妙的魔法秀,让咱一起看看都发生了啥吧!
一、实验目的。
咱做这个实验,主要就是想搞清楚电镀锌是咋回事,还有那彩色钝化又是怎么把镀锌层变得五彩斑斓的。这就好比咱要揭开一个神秘宝藏的秘密,看看里面到底藏了啥奇妙的门道。
二、实验材料和设备。
材料嘛,有锌板、铁板、盐酸、硫酸、钝化液啥的,就像咱做饭得准备好食材一样,这些都是咱实验的“食材”。设备呢,有直流电源、电解槽这些家伙,它们就像是咱做饭的锅碗瓢盆,少了可不行。
三、实验步骤和现象。
首先是电镀锌环节。咱把铁板和锌板分别接到直流电源的正负极上,然后把它们都泡在电镀液里。这时候就像给它们洗了个特殊的“澡”,神奇的事情发生啦!只见电流一通,锌离子就像一群调皮的小精灵,纷纷从锌板这边游到铁板那边,慢慢地在铁板上安了家,铁板就像穿上了一层锌做的“铠甲”。随着时间的推移,铁板表面越来越亮,就像被施了魔法一样,这层锌“铠甲”越来越厚实。
接下来就是彩色钝化环节啦。把镀好锌的铁板放进钝化液里泡一泡,就像给它穿上了一件彩色的“外衣”。刚开始的时候,铁板表面没啥变化,咱还以为这魔法失灵了呢。可是等了一会儿,奇迹出现啦!铁板表面开始慢慢变色,就像彩虹落到了上面,从淡淡的黄色到五彩斑斓,那颜色简直太漂亮了。这是因为钝化液和锌层发生了化学反应,生成了一层彩色的保护膜,不仅让铁板更加好看,还能让它更耐腐蚀呢。
四、实验结果和分析。 经过这次实验,咱成功地在铁板上镀上了锌,而且还让它有了彩色的钝化膜。这说明咱的实验操作还是挺靠谱的。从结果来看,电镀锌可以让铁板的防腐性能大大提高,就像给它加了一层保护罩。而彩色钝化呢,不仅增加了美观度,还进一步提高了它的耐腐蚀性,这可真是一举两得啊!
不过在实验过程中,咱也遇到了一些小麻烦。比如说,电流大小要是控制不好,镀锌层就会不均匀,就像穿的“铠甲”有的地方厚,有的地方薄。还有钝化时间要是把握不准,颜色也会不太好看。这就告诉咱,做实验就像做饭一样,得掌握好火候和时间,不然味道就不对啦。
钝化处理
一、六价铬钝化处理
锌的化学性质活泼,在大气中容易氧化变暗,最后产生“白锈”腐蚀。镀锌后经过铬酸盐处理,以便在锌上覆盖一层化学转化膜,使活泼的金属处于钝态,这就叫锌层铬酸盐钝化处理。这层厚度只有0.5μm以下的铬酸盐薄膜,能使锌的耐蚀性能提高6倍~8倍,并赋予锌以美丽的装饰外观和抗污能力。目前钝化主要有六价铬钝化与三价铬钝化。
铬酸盐钝化不仅作为防护层,而且在一些低档产品上经白钝化,或者白钝化经有机料着色,可作为防护-装饰用途。铬酸盐钝化液由铬酸、活化剂和无机酸组成,锌与钝化液发生作用,导致锌溶解、六价铬还原成三价铬,并在反应中消耗氢离子,当锌和溶液界面上的pH值上升到3以上时,产生一系列的成膜反应,凝胶状钝化膜就在锌界面上形成。关于钝化膜形成的机理和膜层的化学组成仍有争论。一般认为锌层钝化膜是由碱式铬酸铬、碱式铬酸锌和水合三氧化铬等组成的水合物。经分析膜中三价铬含量占28.2%,六价铬占8.68%,水分占19.3%。其中三价铬是钝化膜的骨架,六价铬靠吸附、夹杂和化学键力填充于三价铬的骨架之中,故六价铬的含量直接影响钝化膜的耐蚀性。当钝化膜受到磕、划、碰伤时,在潮湿空气中六价铬可溶于水膜内,在破损处成膜给予自动修复,这是铬酸盐膜的重要优点之一。长期以来人们认为钝化膜的彩虹色是由于化学组成决定的。三价铬呈淡绿色和绿色;六价铬呈橙红至红色;不同价态和不同量的铬相混合就出现了五颜六色。这就是化学成色学说。但是它不能解释从不同角度看颜色各异;不同钝化手法可得到有层次的色阶;随钝化膜厚度增加颜色的变化规律同所见光光波所显示的颜色相同;以及干燥过程色彩变化等现象。如是我国研究者提出了物理成色即光波干涉成色的学说。
根据光波干涉原理,入射光到达钝化膜表面一部分被反射,一部分透过钝化膜由锌层表面再反射出来,于是从外表面和从内表面反射出来的光产生光程差。当光层差等于某颜色的光波之半或它的奇数倍时,就会发生光波干涉而抵消一部分,我们肉眼所见只是该色的辅色。例如钝化时间短,膜薄光波干涉发生在紫外区,这时的颜色取决于化合物的本色,如青灰色。随膜层增厚,蓝色发生光波干涉而减弱,人们看到黄色(蓝色的辅色),依此类推,当膜厚大于0.7μm时,钝化膜又呈现本色——棕褐色。由于工件运动,膜层厚度不均匀,各种颜色交迭一起就呈现五彩缤纷的外观。
锌酸盐镀锌工艺的故障原因与处理方法
锌酸盐镀锌工艺的故障原因与处理方法:镀层钝化膜质量故障(发花、变色、变暗等)
目前镀锌进行钝化处理的工艺主要低铬彩色钝化和三价铬钝化,在钝化后有时放置一夜或几天时间,钝化膜的表面就会出现雨点状白点,大小不一,钝化膜也变暗变淡,光亮度下降。
1.原因分析
实际上发生这种故障的原因更复杂,可能有镀液的问题;前处理不良的问题;基材有麻点,镀后出光等清洗不良的问题;钝化液成分比例失调的问题;钝化膜老化时间不够的问题;环境的问题,空气中水蒸气、酸雾严重使得钝化膜色泽变化和腐蚀等。
2.解决方法
针对上述可能的原因,逐条采取措施。调整镀液成分到工艺规范,并且对镀液进行锌粉、硫化钠处理,再进行电解处理;加强除油、活化等前处理工序;加强镀后清洗和出光工序;严格控制钝化溶液成分和钝化工艺参数,控制好钝化膜的色彩;加强钝化后老化工艺的控制;改善工作环境,镀后零件尽快入库等。尤其要注意的是钝化后的老化问题,因为热水槽老化温度过高(>70℃),就会使得钝化膜中的六价铬溶解,形成耐蚀性很差的多孔钝化膜。就容易出现镀锌层钝化膜表面的雨点状白点,钝化膜变暗变淡,光亮度下降的故障。严格控制钝化老化工序(60℃),这种故障就可以消除,生产恢复到正常。
其他环节也会出现钝化质量的故障的问题,如某厂采用DE碱性锌酸盐镀锌液,低铬钝化的滚镀锌工艺生产线,出现了钝化膜发花,表面有许多大块不规则灰黑色斑块的故障。经分析是由于镀锌后的清洗槽中白色絮状沉淀较多,出光槽溶液呈黄棕色,pH值接近4,这些都可能带来电镀故障,由于清洗不干净和出光液pH高,造成电镀零件表面碱性镀液的清洗不够,出光液的出光作用下降,导致钝化膜发花等故障。通过增加一道热水洗,将出光液pH调至l左右后,故障排除,生产恢复到正常。
电镀锌镍合金本色钝化液
电镀锌镍合金本色钝化液
电镀锌镍合金本色钝化液是一种用于表面处理的化学液体,用于对电镀锌镍合金表面进行钝化处理,提高其耐腐蚀性和抗氧化性能。本文将从成分、工艺、应用以及优点等方面对电镀锌镍合金本色钝化液进行详细介绍。
一、成分
电镀锌镍合金本色钝化液的主要成分包括有机酸、缓蚀剂、络合剂、表面活性剂等。这些成分的比例和配方会根据实际应用需求进行调整,以达到最佳的钝化效果。
二、工艺
电镀锌镍合金本色钝化的工艺一般包括以下几个步骤:
1. 清洗:将待处理的锌镍合金表面进行清洗,去除表面的油污、灰尘等杂质。
2. 酸洗:使用酸性溶液对锌镍合金表面进行酸洗,去除表面的氧化物和其他不良物质。
3. 钝化:将电镀锌镍合金浸入本色钝化液中,经过一定时间的处理,形成致密的钝化膜。
4. 漂洗:将处理后的锌镍合金表面进行漂洗,去除残留的钝化液。
5. 干燥:将漂洗后的锌镍合金表面进行干燥处理,保证表面的干燥程度。
三、应用 电镀锌镍合金本色钝化液广泛应用于汽车、航空航天、电子、家电等行业。其主要作用是提高锌镍合金表面的耐腐蚀性和抗氧化性能,延长其使用寿命。此外,本色钝化液还具有一定的润滑性能,可以降低摩擦系数,提高零件的装配性能。
四、优点
1. 钝化膜均匀致密:电镀锌镍合金经过本色钝化处理后,形成的钝化膜均匀致密,能有效防止金属表面的氧化和腐蚀。
2. 耐腐蚀性强:经过本色钝化处理的锌镍合金表面具有较高的耐腐蚀性,能够在恶劣环境下长时间使用而不受损。
3. 抗氧化性能好:本色钝化液处理后的锌镍合金表面具有良好的抗氧化性能,能够有效抵抗氧化反应,延缓材料的老化速度。
4. 润滑性能好:本色钝化液具有一定的润滑性能,能够减少零件之间的摩擦,提高装配性能和使用寿命。
总结:
电镀锌镍合金本色钝化液是一种用于表面处理的化学液体,能够提高电镀锌镍合金表面的耐腐蚀性和抗氧化性能。其成分包括有机酸、缓蚀剂、络合剂、表面活性剂等。钝化工艺一般包括清洗、酸洗、钝化、漂洗和干燥等步骤。本色钝化液广泛应用于汽车、航空航天、电子、家电等行业,具有钝化膜均匀致密、耐腐蚀性强、抗氧化性能好、润滑性能好等优点。通过使用电镀锌镍合金本色钝化液,可以提高锌镍合金材料的性能和使用寿命,满足不同行业对材料的要求。
锌负极钝化
锌负极钝化
锌负极钝化是指在锌电池负极表面形成一层钝化膜的过程。钝化膜是一种稳定的化学物质,可以保护锌负极不被进一步氧化。这种现象在锌电池的正常使用过程中是非常重要的,因为它能够延长电池的寿命和提高电池的性能。
锌负极钝化的过程是一个电化学反应。当锌电池工作时,正极释放出电子,负极则接受这些电子。在这个过程中,锌负极表面的锌离子会与电解液中的阴离子结合,形成锌化合物。这些锌化合物会在负极表面形成一层薄薄的钝化膜,起到保护锌负极的作用。
锌负极钝化的主要原因是锌负极与电解液中的氧气发生反应。氧气可以与锌负极上的锌离子结合,形成氧化锌。氧化锌是一种不溶于水的化合物,具有很好的稳定性。它会在锌负极表面形成一层致密的薄膜,阻止电解液中的氧气和水分进一步接触到锌负极,从而减少了锌负极的氧化反应。
锌负极钝化的过程受到许多因素的影响。首先是电解液的组成和浓度。电解液中的成分和浓度会影响到钝化膜的形成和稳定性。一般来说,含有较高浓度氢氧根离子(OH-)的电解液能够促进钝化膜的形成。其次是温度。较高的温度有助于促进钝化膜的形成,但过高的温度可能会导致钝化膜的破坏。此外,电流密度和负极表面的形状也会对钝化膜的形成和稳定性产生影响。
锌负极钝化对锌电池的性能有着重要的影响。首先,它可以减缓锌负极的氧化速度,延长电池的寿命。锌负极钝化能够形成一层保护膜,阻止氧气和水分进一步接触到锌负极,减少了锌负极的氧化反应。其次,钝化膜的形成也可以减少电池内部的极化现象,提高电池的性能。极化是指电池在工作过程中产生的各种不利于电池反应进行的现象,如电阻增加、电压下降等。钝化膜能够减少极化现象的发生,提高电池的效率。
锌负极钝化在很多领域都有着重要的应用。首先是锌电池。锌电池是一种常见的电池类型,广泛应用于电子设备、闹钟、遥控器等各种小型电子产品中。锌负极钝化使得锌电池能够稳定工作,并且有较长的使用寿命。其次是镀锌。镀锌是一种常用的防腐方法,通过在铁制品表面镀上一层锌,可以防止铁的氧化。镀锌的过程中,锌负极钝化的原理也起到了重要的作用。此外,锌负极钝化还在其他领域如腐蚀防护、电化学传感器等方面有着广泛的应用。
电镀锌及其彩色钝化实验报告实验原理
电镀锌及其彩色钝化实验报告实验原理
电镀:利用电解的方法使金属或合金沉积在工件表面,以形成均匀、致密、结合力良好的金属层的过程叫电镀。镀液的分散能力:能使镀层金属在工件凸凹不平的表面上均匀沉积的能力,叫做镀液的分散能力。换名话说,分散能力是指溶液所具有的使镀件。
一、名词定义:
电镀:利用电解的方法使金属或合金沉积在工件表面,以形成均匀、致密、结合力良好的金属层的过程叫电镀。
镀液的分散能力:能使镀层金属在工件凸凹不平的表面上均匀沉积的能力,叫做镀液的分散能力。换名话说,分散能力是指溶液所具有的使镀件表面镀层厚度均匀分布的能力,也叫均镀能力。
镀液的覆盖能力:使镀件深凹处镀上镀层的能力叫覆盖能力,或叫深镀能力,是用来说明电镀溶液使镀层在工件表面完整分布的一个概念。
镀液的电力线:电镀溶液中正负离子在外电场作用下定向移动的轨道,叫电力线。
尖端效应:在工件或极板的边缘和尖端,往往聚集着较多的电力线,这种现象叫尖端效应或边缘效应。
电流密度:在电镀生产中,常把工件表面单位面积内通过的电流叫电流密度,通常用安培、分米2作为度量单位。 二、镀铜的作用及细步流程介绍:
镀铜的基本作用:提供足够之电流负载能力;提供不同层线路间足够之电性导通;对零件提供足够稳定之附著(上锡)面;对SMOBC提供良好之外观。
镀铜的细步流程:
ⅠCu流程:上料--酸浸(1)--酸浸(2)--镀铜--双水洗--抗氧化--水洗--下料--剥挂架--双水洗--上料。
ⅡCu流程:上料--清洁剂--双水洗--微蚀--双水洗--酸浸--镀铜--双水洗--(以下是镀锡流程)。
镀铜相关设备的介绍:
槽体:一般都使用工程塑胶槽,或包覆材料槽(Lined tank),但仍须注意应用之考虑。
a、材质的匹配性(耐温、耐酸碱状况等)。
b、机械结构:材料强度与补强设计,循环过滤之入、排口吸清理维护设计等等。
c、阴、阳极间之距离空间(一般挂架镀铜最少6英寸以上)。
钝化处理 2
一、六价铬钝化处理
锌的化学性质活泼,在大气中容易氧化变暗,最后产生“白锈”腐蚀。镀锌后经过铬酸盐处理,以便在锌上覆盖一层化学转化膜,使活泼的金属处于钝态,这就叫锌层铬酸盐钝化处理。这层厚度只有0.5μm以下的铬酸盐薄膜,能使锌的耐蚀性能提高6倍~8倍,并赋予锌以美丽的装饰外观和抗污能力。目前钝化主要有六价铬钝化与三价铬钝化。
铬酸盐钝化不仅作为防护层,而且在一些低档产品上经白钝化,或者白钝化经有机料着色,可作为防护-装饰用途。铬酸盐钝化液由铬酸、活化剂和无机酸组成,锌与钝化液发生作用,导致锌溶解、六价铬还原成三价铬,并在反应中消耗氢离子,当锌和溶液界面上的pH值上升到3以上时,产生一系列的成膜反应,凝胶状钝化膜就在锌界面上形成。关于钝化膜形成的机理和膜层的化学组成仍有争论。一般认为锌层钝化膜是由碱式铬酸铬、碱式铬酸锌和水合三氧化铬等组成的水合物。经分析膜中三价铬含量占28.2%,六价铬占8.68%,水分占19.3%。其中三价铬是钝化膜的骨架,六价铬靠吸附、夹杂和化学键力填充于三价铬的骨架之中,故六价铬的含量直接影响钝化膜的耐蚀性。当钝化膜受到磕、划、碰伤时,在潮湿空气中六价铬可溶于水膜内,在破损处成膜给予自动修复,这是铬酸盐膜的重要优点之一。长期以来人们认为钝化膜的彩虹色是由于化学组成决定的。三价铬呈淡绿色和绿色;六价铬呈橙红至红色;不同价态和不同量的铬相混合就出现了五颜六色。这就是化学成色学说。但是它不能解释从不同角度看颜色各异;不同钝化手法可得到有层次的色阶;随钝化膜厚度增加颜色的变化规律同所见光光波所显示的颜色相同;以及干燥过程色彩变化等现象。如是我国研究者提出了物理成色即光波干涉成色的学说。
根据光波干涉原理,入射光到达钝化膜表面一部分被反射,一部分透过钝化膜由锌层表面再反射出来,于是从外表面和从内表面反射出来的光产生光程差。当光层差等于某颜色的光波之半或它的奇数倍时,就会发生光波干涉而抵消一部分,我们肉眼所见只是该色的辅色。例如钝化时间短,膜薄光波干涉发生在紫外区,这时的颜色取决于化合物的本色,如青灰色。随膜层增厚,蓝色发生光波干涉而减弱,人们看到黄色(蓝色的辅色),依此类推,当膜厚大于0.7μm时,钝化膜又呈现本色——棕褐色。由于工件运动,膜层厚度不均匀,各种颜色交迭一起就呈现五彩缤纷的外观。
镀锌镀镍镀铬区别
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总结
1、镀锌:
特点
:成本低,防腐蚀一般,颜色为银白色,一般螺钉均为镀锌。
分类:镀锌按后期钝化处理,钝化分为白色钝化和彩色钝化,白色钝化后外观呈银白色(俗称白钝)或略带淡兰色(俗称兰钝),光亮,具有较好的装饰外观,但不能持久保持。白色钝化和淡兰色钝化主要用于,日用五金、建筑五金、民用紧固件等低值产品的防护装饰。彩色钝化外观呈彩虹色,其防护能力比白色钝化和淡兰色钝化高得多,主要用于无特殊装饰要求,但防锈要求较高的场合使用,军品螺钉都采用镀锌彩色钝化而不用镀锌白色或淡兰色钝化。
举例:一般螺钉
2、镀镍:
特点:美观,可以做装饰,价格高,工艺略复杂,颜色为银白显黄色。对于铁基体而言是阴极性镀层,且空隙率较高,所以单一镀层防腐性能不高。
举例:节能灯灯头
3、镀铬
特点:镀铬(确切讲,应该是称防护——装饰性镀铬),外表光亮、耐磨擦性能较好,防锈能力不如镀锌,优于氧化。主要用于有较高装饰要求的场合使用。
举例:手机的光亮侧机身
4、氧化
特点:氧化是在钢铁螺钉表面行成一薄层氧化膜,外观呈黑色,故称发黑,较早称发兰。螺钉氧化后尺寸可基本不变,且不会出现氢脆,加工成本也较低。但防锈能力较差,为提高其防锈能力,氧化后都要经过浸油处理。氧化
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螺钉主要用于使用环境较好或要求黑色装饰的场合,如光学仪器、枪械上的螺钉大都采用氧化处理。
电镀锌镍合金六价黑色钝化
武 汉 材 料 保 护 研 究 所
武汉材保电镀技术生产力促进中心
锌镍合金黑色钝化剂 ZG-93
锌镍合金六价铬黑色钝化剂,适用于滚镀和挂镀,在镍含量12-18%范围内形成深黑色钝化层,具有良好的防腐能力。钝化后可配合有机封闭剂进行处理,外观更好看。
一、工艺流程
镀锌镍(建议厚度8微米以上)水洗水洗活化(5‰盐酸,PH=3.5-4.0)水洗钝化水洗水洗(封闭)烘干(不超过60℃)
二、工艺条件与溶液配制
ZG-93 200ml/L
pH 0.4-0.8(用稀盐酸或氢氧化钠调整)
温度 10-30℃
钝化时间 20-90秒
封闭 建议采用专用封闭剂,或者PH3.5-4.0的醋酸溶液
三、分析
试剂:盐酸(1:1),10%碘化钾溶液,0.1N的硫代硫酸钠,1%的淀粉溶液
方法:取2ml钝化液到250ml锥形瓶中,加入60ml去离子水,10ml1:1盐酸,10ml的10%碘化钾溶液,再用0.1N的硫代硫酸钠滴定至浅黄色,加入1ml淀粉溶液,再滴定至溶液呈绿色为终点。
计算:溶液中的ZG-93(ml/L)=12.4*毫升数
四、产品性能及包装
1. ZG-93为红色液体,密度为1.25-1.35,具有强腐蚀性,存放注意要避光避热。
2. 产品为30公斤塑料桶包装
