无铬钝化液配方成分分析,钝化原理及工艺指标控制

配方分析/成分检测/研发外包/工业诊断

无铬钝化液配方成分分析,钝化原理及工艺指标控制

导读:本文详细介绍了无铬钝化液的研究背景,理论基础,参考配方等,本文中的配方数据经过修改,如需更详细资料,可咨询我们的技术工程师。

无铬钝化液广泛应用金属材料表面处理,禾川化学引进国外配方破译技术,专业从事钝化液成分分析、配方还原、研发外包服务,为钝化液相关企业提供一整套配方技术解决方案。

一.背景

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,叫钝化。金属由于介质的作用生成的腐蚀产物如果具有致密的结构,形成了一层薄膜(往往是看不见的),紧密覆盖在金属的表面,则改变了金属的表面状态,使金属的电极电位大大向正方向跃变,而成为耐蚀的钝态。如Fe→Fe++时标准电位为-0.44V,钝化后跃变到+0.5~1V,而显示出耐腐蚀的贵金属性能,这层薄膜就叫钝化膜。铝合金表面的化学转化膜工艺大体可以分为两种: 一种是铬酸盐钝化处理法,一种是非铬酸盐钝化处理法 虽然铬酸盐钝化处理具有许多优越之处,但是由于(Cr)毒性高,易致癌,对环境污染大,许多国家已经严格限制铬酸盐的使用与排放,并且随着欧盟 指令的生效使得铬酸盐在金属表面处理中的使用受到极大的限制因此,研制新型无铬钝化工艺取代传统铬酸盐钝化十分必要。

禾川化学技术团队具有丰富的分析研发经验,经过多年的技术积累,可以运用尖端的科学仪器、完善的标准图谱库、强大原材料库,彻底解决众多化工企业生产研发过程中遇到的难题,利用其八大服务优势,最终实现企业产品性能改进 配方分析/成分检测/研发外包/工业诊断

及新产品研发。

样品分析检测流程:样品确认—物理表征前处理—大型仪器分析—工程师解谱—分析结果验证—后续技术服务。有任何配方技术难题,可即刻联系禾川化学技术团队,我们将为企业提供一站式配方技术解决方案!

二.钝化液

2.1钝化原理

金属铁,铝在稀硝酸或稀硫酸中能够很快溶解,但在浓硝酸或浓硫酸中溶解现象几乎完全停止,碳钢通常很容易生锈,若在钢中加入适量的Ni、Cr,就成为不锈钢了。金属或合金受一些因素影响,化学稳定性明显增强的现象,称为钝化。由某些钝化剂(化学药品)所引起的金属钝化现象,称为化学钝化。如浓HNO3、浓H2SO4、HClO3、K2Cr2O7、KMnO4等氧化剂都可使金属钝化。金属钝化后,其电极电势向正方向移动,使其失去了原有的特性,如钝化了的铁在铜盐中不能将铜置换出。此外,用电化学方法也可使金属钝化,如将Fe置于H2SO4溶液中作为阳极,用外加电流使阳极极化,采用一定仪器使铁电位升高一定程度,Fe就钝化了。由阳极极化引起的金属钝化现象,叫阳极钝化或电化学钝化。

金属处于钝化状态能保护金属防止腐蚀,但有时为了保证金属能正常参与反应而溶解,又必须防止钝化,如电镀和化学电源等。金属是如何钝化的呢?其钝化机理是怎样的?首先要清楚,钝化现象是金属相和溶液相所引起的,还是由界面现象所引起的。有人曾研究过机械性刮磨对处在钝化状态的金属的影响。实验表明,测量时不断刮磨金属表面,则金属的电势剧烈向负方向移动,也就是修整 配方分析/成分检测/研发外包/工业诊断

金属表面可引起处在钝态金属的活化。即证明钝化现象是一种界面现象。它是在一定条件下,金属与介质相互接触的界面上发生变化的。

传统六价铬的钝化膜是通过锌的溶解及铬酸根的还原以及三价铬凝胶的析出而形成。膜层中因含有六价铬,钝化膜具有自我修复能力。而三价铬膜层是通过锌的溶解形成锌离子,同时锌离子的溶解造成锌表面溶液的pH上升,三价铬直接与锌离子、氢氧根等反应,形成不溶性化合物沉淀在锌表面上而形成耐蚀性好的钝化膜,其反应如下:

(1)溶锌过程:Zn+Ox(氧化剂)→Zn2++Ox-Zn+ZH+→Zn2++H2↑ (1)

(2)成膜过程:Zn2++xCr(III)+YH2O→ZnCrxOy+2YH+ (2)

(3) 溶膜过程:ZnCrxOy+2YH+→Zn2+XCr(III))+YH2O (3)

2.2钝化膜理论

金属表面的钝化膜是什么结构?是独立相膜还是吸附性膜呢?目前主要有两种学说,即成相膜理论和吸附理论。

成相膜理论认为,当金属溶解时,处在钝化条件下,在表面生成紧密的、复盖性良好的固态物质,这种物质形成独立的相,称为钝化膜或称成相膜,此膜将金属表面和溶液机械地隔离开,使金属的溶解速度大大降低,而呈钝态。实验证据是在某些钝化的金属表面上,可看到成相膜的存在,并能测其厚度和组成。如采用某种能够溶解金属而与氧化膜不起作用的试剂,小心地溶解除去膜下的金属,就可分离出能看见的钝化膜,钝化膜是怎样形成的?当金属阳极溶解时,其周围附近的溶液层成分发生了变化。

一方面,溶解下来的金属离子因扩散速度不够快(溶解速度快)而有所积累。 配方分析/成分检测/研发外包/工业诊断

另一方面,界面层中的氢离子也要向阴极迁移,溶液中的负离子(包括OH-)向阳极迁移。结果,阳极附近有氢氧根离子和其他负离子富集。随着电解反应的延续,处于紧邻阳极界面的溶液层中,电解质浓度有可能发展到饱和或过饱和状态。于是,溶度积较小的金属氢氧化物或某种盐类就要沉积在金属表面并形成一层不溶性膜,这膜往往很疏松,它还不足以直接导致金属的钝化,而只能阻碍金属的溶解,但电极表面被它覆盖了,溶液和金属的接触面积大为缩小。于是,就要增大电极的电流密度,电极的电位会变得更正。这就有可能引起OH-离子在电极上放电,其产物(如OH)又和电极表面上的金属原子反应而生成钝化膜。分析得知大多数钝化膜由金属氧化物组成(如铁之Fe2O3),但少数也有由氢氧化物、铬酸盐、磷酸盐、硅酸盐及难溶硫酸盐和氯化物等组成。

吸附理论认为,金属表面并不需要形成固态产物膜才钝化,而只要表面或部分表面形成一层氧或含氧粒子(如O2-或OH-)的吸附层也就足以引起钝化了。这吸附层虽只有单分子层厚薄,但由于氧在金属表面上的吸附,改变了金属与溶液的界面结构,使电极反应的活化能升高,金属表面反应能力下降而钝化。此理论主要实验依据是测量界面电容和使某些金属钝化所需电量。实验结果表明,不需形成成相膜也可使一些金属钝化。

两种钝化理论都能较好地解释部分实验事实,但又都有成功和不足之处。金属钝化膜确具有成相膜结构,但同时也存在着单分子层的吸附性膜。目前尚不清楚在什么条件下形成成相膜,在什么条件下形成吸附膜。两种理论相互结合还缺乏直接的实验证据,因而钝化理论还有待深入地研究。

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2.3钝化分类

A.化学钝化

又称自动钝化,金属与钝化剂的自然作用而产生的钝化现象。如铬、铝、钛等金属在空气和很多种含氧的溶液中,都易于被氧所钝化,故这些金属称为自钝化金属。利用它可以使某些金属达到减缓腐蚀的目的。如一般钢铁常采用硝酸、重铬酸钾、亚硝酸钠等溶液进行钝化处理;在铁中加入易钝化金属组分可冶炼成耐蚀不锈钢等。

B.酸洗钝化

用途:对不锈钢全面酸洗钝化,清除各类油污、锈、氧化皮、焊斑等污垢,处理后表面变成均匀银白色,大大提高不锈钢抗腐蚀性能,适用于各种型号不锈钢零件、板材及其设备。特点:操作简单,使用方便、经济实用,同时添加了高效缓蚀剂、抑雾剂,防止金属出现过腐蚀和氢脆现象、抑制酸雾的产生。特别适用于小型复杂工件,不适合涂膏的情况,优于市场同类产品。

2.4钝化工艺指标控制

1.色泽的控制:钝化剂的钝化颜色一般是黄中带紫→紫中带绿→绿色的转变过程。由于钝化液浓度使用范围广,不同厂家完全可根据自身的生产条件及产能状况合理调整新开液浓度及处理液浓度,然后合理调整钝化时间同样可达到颜色鲜艳亮丽的五彩钝化膜,且不影响盐雾效果。实践表明,针对大规模自动线生产的厂家,当处理液按60~70 mL/L开缸时,钝化时间只需25~30秒即可达到 配方分析/成分检测/研发外包/工业诊断

理想色泽。对于手工操作的厂家,也可适当调整其浓度的高低及处理时间的长短来达到理想的色泽。

2.钝化液的添加即浓度的控制:每处理7000~8000dm2的工件需补充1 L的彩色钝化剂。但实际生产中会因工件的形状、大小、带出量的不同导致添加的量也有所不同,但通过长时间的生产跟踪及槽液分析,其Cr3+含量均能控制在2.5~3.0g/L之间,膜层颜色仍鲜艳呈正常的彩虹色,且耐蚀性能较为稳定。

3.pH值的控制:pH值对钝化膜的影响较大,应严格控制在工艺范围内。pH值过低时,钝化膜易发花;pH值过高时膜层易发雾。一般情况下,生产中pH值 会自动升高,此时可以用硝酸降低pH值。一般每补充1L的390需补充500 mL的硝酸即可稳定其pH值在工艺范围之内。添加时可通过人工或机械自动添加。

4.钝化时间的控制:钝化时间一般为20~60秒,生产中不同生产厂家可根据自身的条件合理调整处理液的浓度及依据颜色的标准来确定钝化时间。一般20~30秒即可。当其它条件(浓度、温度、pH值等)一定时,钝化时间短,膜的厚度则薄,而且膜色淡、耐蚀性差。当钝化时间过长时,膜层将变得疏松多孔,结合强度低,耐蚀性降低。

5.钝化膜的老化处理:钝化剂最后一道热水洗的温度一般控制在70~80℃为宜。烘干时的温度最好控制在75~85℃(烘干时间为10~15分钟)。当温度太高时,钝化膜层耐蚀性能下降。

1)连续生产时,槽液中Zn2+会不断积累,当含量大于15g/L时,工件内壁容易出现碎花、黄斑及外壁起雾,此时可采取抽掉底部10%的处理液并用钝化液重新补充调整即可连续生产。 配方分析/成分检测/研发外包/工业诊断

2)生产中每班至少要用磁铁吸取掉入池底的工件,以免Fe2+含量增高。实践证明,只有频繁及时地打捞掉入工作液的镀件产品,才能极大限度地延长工作液的使用寿命。

3)当钝化液为非连续性使用生产时,由于挥发损失导致钝化液中微量的组分变化,从而导致钝化液更新快。当钝化液久未用时,采用水泵抽取钝化液到线外密封贮存的方式可解决此问题。

4)电镀锌件钝化处理后,应放置24小时至48小时以上,即待钝化膜老化后再放入盐雾箱作耐盐雾试验。结果才会准确,否则,尽管其它工艺条件控制得一致,盐雾试验结果亦会参差不齐。(注意:进行盐雾试验前的工件表面应避免过多地磨擦或碰伤)。

5)三价铬钝化质量也与镀锌层质量有关,当锌槽发黑严重或走位较差时,工件内壁团状雾明显;

2.5钝化体系组成

(1)三价铬盐:三价铬盐是形成钝化膜的主要化合物。目前最广泛应用的是氯化铬、硫酸铬、硝酸铬,也有人提到用磷酸铬、醋酸铬。是钝化膜中Cr(VI)与Cr(1lI)的来源。钝化膜中Cr(V1)化合物易溶目较软,它分布在膜的内部,起着填充空隙的作用:在潮湿的大气中还会从膜层渗出,溶解于膜表面的凝雾中,并离解出铬酸使锌镀层再钝化。而Cr(II)化合物具有较高的稳定性、难溶、强度好, 起到膜的骨架作用。没有Cr(Ⅲ)化合物,则钝化膜的颜色很淡,结合力差,但太多时,膜层会变绿色。

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六价铬钝化 三价铬钝化 无铬钝化

六价铬钝化 三价铬钝化 无铬钝化

六价铬钝化 三价铬钝化 无铬钝化

一、六价铬钝化

六价铬钝化是一种表面处理方法,适用于不锈钢,铬镍钢及一些铸铁及铜合金等材料,通过对表面形成一层具有一定透氧性的覆盖膜,减缓金属材料的腐蚀速度。六价铬钝化的工艺较为成熟,处理后的材料表面光洁度好,具有较强的耐蚀性。

六价铬钝化能够达到以下效果:

1.提高不锈钢的耐腐蚀性能,使金属表面获得更强的抗腐蚀性;

2.六价铬钝化层颜色均匀且美观,可以在表面形成一层具有一定透氧性的覆盖膜;

3.减缓金属材料的腐蚀速度,延长材料的使用寿命。

但六价铬钝化也存在一些问题:

1.处理过程较为复杂,需要专业的设备和工艺;

2.六价铬钝化液对环境和人体有一定的危害,需要严格控制。

二、三价铬钝化

三价铬钝化技术是利用三价铬生成活化膜为金属材料表面提供耐腐蚀保护的一种表面处理方法。与六价铬钝化相比,三价铬钝化工艺更加环保,对人体和环境的危害更小。三价铬钝化相较于六价铬钝化,可以减少对环境的污染,是目前广泛应用的一种防锈方式。

三价铬钝化具有以下优点:

1.具有较强的耐蚀性,能有效地减缓腐蚀速度;

2.符合环保要求,对环境和人体的危害较小;

3.能够提高材料的使用寿命,延长产品的寿命。

但也需要注意的是,三价铬钝化还有待改进的地方:

1.处理效果相对六价铬钝化略有差异,对一些特殊情况需要特殊处理;

2.处理成本相对较高,需要经过一定的投入。

三、无铬钝化

无铬钝化是一种新型的环保钝化技术,主要通过对金属材料表面进行特殊处理,形成覆盖膜以达到耐蚀的效果。无铬钝化技术在未来被认为是一种趋势。无铬钝化技术遵循“无污染、无危害、无排放”的理念,可以有效地减少对环境和人体的危害。

无铬钝化的优势在于:

无铬钝化处理主脱脂槽的分析方法

无铬钝化处理主脱脂槽的分析方法

广州市泓硕环保科技有限公司

Guangzhou HOSO Environmental Protection Technology CO.,LTD

作 业 指 导 书 文件编号

版本号/修改次 A/0

无铬钝化处理主脱脂槽的分析方法 第1页 共2页

1、测定项目:

游离酸、铝离子。

2、方法提要:

在酸性溶液中,铝以Al3+形式存在于溶液中。测定游离酸时加入氟化钾做掩蔽剂掩蔽Al3+。

3、试剂:

3.1 50%氟化钾:称取500g氟化钾溶于1000ml蒸馏水中即可,溶液保存于塑料瓶中。

3.2 酚酞指示剂(1%无水乙醇溶液)。

3.3 NaOH标准溶液(0.1mol/L),见《标准滴定溶液的制备》。

4、分析步骤:

4.1 游离酸的测定:

准确吸取槽液10ml,放进250ml的锥形瓶中,加约50ml水,加2滴酚酞,加5ml,50%氟化钾溶液充分摇动,用0.1mol/L NaOH标准溶液滴至粉红色,记消耗数为V1 mL。

4.2 总酸的测定:

准确吸取槽液10ml,放入250ml的锥形瓶中,加约100ml水,加2滴酚酞,用0.1mol/L NaOH标准溶液滴至粉红色,记消耗数为V1 ml。

4.3 铝离子的测定:

根据游离酸消耗氢氧化钠标准溶液的体积V1和总酸消耗氢氧化钠标准的体积V2可计算出氧化槽液中铝离子的含量。

编 制 人 审 核 人 批 准 人 生效日期

广州市泓硕环保科技有限公司

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作 业 指 导 书 文件编号

版本号/修改次 A/0

无铬钝化处理主脱脂槽的分析方法 第2页 共2页

5、结果计算:

游离酸(g/L)=4.9×V1×c(NaOH)

化学镀镍层无铬钝化工艺的研究

化学镀镍层无铬钝化工艺的研究

・28・ May.2012 Plating and Finishing Vo1.34 No.5 Serial No.230 

文章编号:1001-3849(2012)05—0028—05 

化学镀镍层无铬钝化工艺的研究 

唐锋, 胡光辉, 黄华娥, 潘湛昌, 魏志钢, 曾海霞 

(广东工业大学轻工化工学院,广东广州510006) 

摘要:探讨了氢氧化钠、碳酸钠、磷酸钠和硅酸钠单独或协同作用对化学镀镍层钝化的影响,并以 

正交设计试验确定了上述四种组成的最佳浓度。为增强钝化效果,研究了高锰酸钾质量浓度、钝化 温度和时间对钝化效果的影响。结果表明,钝化液的最佳组成为l0g/L氢氧化钠,15 L碳酸钠, 

50 g/L磷酸钠,5 g/L硅酸钠,1 g/L高锰酸钾, 为80 oC,t为20 min。化学镀镍层经无铬钝化液处 理后.镀层抗腐蚀能力显著提高。 关键词:化学镀镍;无铬;钝化;抗腐蚀 中图分类号:TQ153.12 文献标识码:A 

Chromium Free Passivation Methods for Electroless Nickel Coating 

TANG Feng,HU Guang—Hui,HUANG Hua—e,PAN Zhan—chang, 

WEI Zhi—gang,ZENG Hai—xia 

(School of Chemical Engineering and Light Industry,Guangdong University of Technology,Guangzhou 510006,China) 

Abstract:Influences of sodium hydroxide,sodium carbonate,sodium phosphate,sodium silicate content 

on the passivation for electroless nickel coating were investigated under alkaline condition with addition a— lone or joint addition.The optimal concentration of the above four contents were determined by o ̄hogonal experiments.In order to improve the passivation effect,influences of potassium permanganate concentra— tion,temperature and time were also measured.Results showed that the optimal compositions of passiva- tion solution were sodium hydroxide of 10 g/L,sodium carbonate of 15 g/L,sodium phosphate of 50 g/L, 

铝材钝化原理

铝材钝化原理

1. 钝化原理:

ZY-WG 无铬钝化剂使镀锌层在含有络合剂的条件下,生成稳定的化合物,并以其成膜的稳定性,形成牢固致密耐蚀的钝化膜。

2.产品性能:

经该产品钝化膜,无色、光亮、耐蚀性强。与传统的含铬钝化比较,其显著特点是无毒、无刺激味,工作液稳定,符合环保要求。

3.用途:

适用于各种镀锌产品的钝化处理,有效的防止镀锌产品表面腐蚀氧化,提高金属表面的抗腐能力,使镀锌件长久保持光亮。

4.钝化方法:

生产过程中,可采用喷淋加气吹,浸渍加控干或风吹,也可辊涂涂抹等多种方法钝化。

一、产品性质

本品是由多种表面活性剂、助剂复配而成的水基清洗剂。其作用机理为:借助于表面活性成份的润湿、渗透、乳化、分散能力,通过各种助剂的协同作用,使油污在金属表面的附着力减弱、脱离而进入洗液,从而达到去除油污、洁净表面的目的。 S-002除油剂洗净力强,脱脂迅速,使用浓度低,工作液成份稳定,不燃不爆,对工件不腐蚀,使用安全可靠。其应用范围广泛,既可单独使用,亦可加入到酸碱溶液中,适用于钢铁、锌铝及其合金件之喷涂予处理。

二、性能规格

1、溶液外观 透明液体,允许略带黄色

2、密度,g/cm3 1.01±0.01

3、酸碱性 : 中性

4、浊点 A:80℃ B:60℃

三、使用方法

1、处理方式: 浸渍,喷淋(喷淋压力0.8-1.80atm)

2、处理浓度: 3-7%

3、处理温度: 20-70℃

4、处理时间: 2-6min

四、注意事项

1、视工件表面油污程度及种类,确定工作液浓度,是否添加除油剂;

2、如果某些工件上附有高熔点油脂或重度油污时,可适当提高处理槽液温度或手工擦洗清除;

3、槽液使用一段时间后,由于化学反应、工件带走等原因,其有效成份含量降低,脱脂能力下降,应及时添加除油剂;

镀锌家电板无铬钝化性能研究

镀锌家电板无铬钝化性能研究

第48卷第3期2022年6月包 钢 科 技ScienceandTechnologyofBaotouSteelVol.48,No.3June,2022

镀锌家电板无铬钝化性能研究

王 华1,李建国2

(1.内蒙古包钢钢联股份有限公司销售分公司,内蒙古包头 014010;

2.内蒙古包钢稀土钢板材有限责任公司,内蒙古包头 014010)

摘 要:镀锌家电板对无铬钝化膜的要求主要集中在耐腐蚀、冲压和喷粉性能等几个主要方面。文章主要介绍了膜重对无铬钝化板耐腐蚀性能的影响、喷粉工艺参数对粉末附着性的影响、不同成分无铬钝化产品的动摩擦系数及其主要用途。为了达到良好的使用效果,在工业生产及终端使用过程中都需要进行严格的控制。关键词:无铬钝化;耐腐蚀性;冲压;喷粉工艺中图分类号:TQ1531+5 文献标识码:B 文章编号:1009-5438(2022)03-0052-03

PerformanceStudyonNon-chromePassivationof

GalvanizedHomeAppliancePlate

WangHua1,LiJian-guo2

(1.SalesBranchCo.ofInnerMongoliaBaotouSteelUnionCo.,Ltd.,Baotou014010,

InnerMongoliaAutonomousRegion,China;

2.InnerMongoliaBaotouSteelRareEarthSteelPlateCo.,Ltd.,Baotou014010,

InnerMongoliaAutonomousRegion,China)

Abstract:Therequirementsofnon-chromepassivationfilmforgalvanizedhomeapplianceplatearemainlyfocusedonsuchaspectsascorrosionresistance,stampingandpowderinjectionperformance.Inthispaper,itismainlyintroducedtheinfluencesoffilmweightonthecorrosionresistanceofnon-chromepassivationsteelplate,influencesofpowderinjectionprocessparametersonadhesionofpowderaswellasdynamicfrictioncoefficientsofnon-chromepassivationproductswithdifferentcompositionsandtheirmainapplications.Inordertoachievegoodeffects,strictcontrolisrequiredintheprocessofindustrialproductionandenduse. Keywords:non-chromepassivation;corrosionresistance;stamping;powderinjectionprocess

无铬钝化剂企业标准

无铬钝化剂企业标准

无铬酸盐钝化剂企业标准

前 言

本标准按照GB/T 1.1—2009 给出的规则起草。

本标准由台州华印经贸有限公司提出。

本标准起草单位:台州华印环保工程有限公司

本标准起草人:钱宏彬、吴永敏

本标准为首次发布。

无铬酸盐钝化剂

1 范围

本标准规定了无铬酸盐钝化剂的术语、定义,要求,试验方法,检验规则及标志、标签,包装、运输、贮存。

本标准适用于无铬酸盐钝化剂,该产品用于金属表面处理。

2 规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。

GB 5749-2006 生活饮用水卫生标准

GB 5750.6-2006 生活饮用水标准检验方法-金属指标

GB 8978-1996 污水综合排放标准

GB 7466-87 水质-总铬的测定

GB/T191-2008 包装输运图示标志

3 术语

无铬酸盐钝化剂简称无铬钝化剂,为传统的铬酸盐钝化剂替代产品。本产品不添加重铬酸钾、铬酸酐及任何含有铬酸盐成分的原材料。

4 要求

4.1 外观:无色液体

4.2 无铬酸盐钝化剂按本规定的试验方法检测应符合表 1 的技术要求。

表1 技术要求

项 目 指 标

六价铬(Cr6+)mg/L 0.05(GB5749—2006)

总铬(Cr)mg/L 1.5 (GB8978—1996)

密度g/cm3 1.00~1.10

pH 1≤

5 试验方法

5.1 外观判别

在自然光条件下,用目视法进行判别。

5.2 六价铬含量的测定

按《GB5750.6-2006 生活饮用水标准检验方法-金属指标》规定进行测定。

镀锌板无铬钝化液研究综述

◇高教论述◇ 科技嚣向导 2013年17期 镀锌板无铬钝化液研究综述 乔军 (浙江树人大学生物与环境工程学院浙江杭州31O015) 【摘要】由于六价铬酸盐的极毒和致癌性和诱变作用,寻找可替代的镀锌板无铬钝化技术。各国都致力于无铬钝化技术的研究与开发。 【关键词】无铬钝化;研究进展 1.硅酸盐钝化 硅酸盐的金属防腐能力早已报道 Fedrizzi等[ 研究得出硅酸盐膜 的耐蚀性能可以达到原有铬酸盐钝化膜的耐蚀性性能 但该工艺繁 琐、费时且不合适的大量工业操作。Motoaki I 等人制得了硅酸盐膜工 艺参数不好困难 韩克平【 等得到的硅酸盐转化膜层也与铬酸盐转化 膜的相当。他们的工艺是在钝化液中加人一些水溶性阴离子型丙烯酰 胺和硫脲化合物。沈品华 等配制了一种硅酸盐、硫酸、双氧水、磷酸、 硝酸等化合物所组成的无铬钝化液.获得了镀锌板表面光亮、耐腐蚀 较好的表面钝化层,具有无毒、工艺简单等优点。 2.稀土金属盐钝化 Hinton等人 报道了CeC1 钝化膜.研究结果表明将O.1%的氯化 铈加入到0.1moYLNaC1溶液中可使纯锌的腐蚀速率下降到原来的十 分之一.电镀锌的腐蚀速率降低到原来的一半。在未加氯化铈的溶液 中.试样表面腐蚀严重,白锈严重。说明铈盐转化膜的形成,对金属锌 的腐蚀起了良好保护作用。龙晋明等人 研究了Ce(NO3),钝化膜。将锌 板浸入0.005mol/L的Ce(NO3) 水溶液中(pH 4.5),经过一定时间后 取出形成彩色的稀土转化膜。耐蚀性试验测试结果表明.镀锌板的耐 蚀性显著提高.在某些条件下铈盐转化膜的耐蚀性高于铬酸盐钝化 膜。韩克平时艮道了纯锌表面稀土转化膜的研究,处理液配方中主要包 含cecl 和H O .在30oC、pH=4的条件下将纯锌在处理液中浸泡lmin 后处理的锌的耐蚀性显著上升 3.钼酸盐、钨酸盐钝化 钼与铬同族.且钼酸盐低毒。因此在替代六价铬钝化技术中,钼酸 盐钝化也有了大量的研究。孔纲等【吨人为,结果表明,钼酸盐镀锌板钝 化耐盐雾腐蚀能力效果明显.可以达到铬酸盐钝化水平.酸性环境下 优于铬酸盐钝化 习本神户钢铁公司公布的钼酸盐钝化专利 说明.形 成的钼酸盐钝化膜耐盐雾实验.性能可达到5级(参照标准 JISZ2371)。Tang等【 啊f究了一种钼酸盐一磷酸盐体系处理锌的工艺, 该钝化处理液含钼酸盐,以Mo计2.9~9.8g/L,用磷酸调节pH值。处理 后在镀锌层表面形成一层0.05~1 m厚的钝化膜,膜厚与铬酸盐钝化 膜同数量级.经腐蚀试验.该方法处理形成的钼酸盐钝化膜在碱性和 中性环境中(如盐雾试验)耐蚀性不如铬酸盐钝化膜,在酸性环境中钝 化膜耐蚀性强于铬酸盐钝化膜。在室外暴露试验中两者耐蚀性相当。 c.G.da Silva等【l】研制的钨酸盐钝化转化膜表明可以得到铬酸盐转化 膜类似的性能.但防护性较铬酸盐差 Cowiesofi等㈣进行了钨酸盐钝 化sn—zn合金研究.结果表明.钨酸盐钝化膜在某些性能方面不如钼 酸盐和铬酸盐,如抗盐雾性能和抗湿热循环试验性能较差。同时单一 钨酸盐缓蚀效率不好,且用量较大,费用高。因此钨酸钠和其它缓蚀剂 复配及其协同缓蚀作用受到人们的研究和关注.但该项工艺技术用在 铝合金表面处理比较多。● 【参考文献】 [1]Fedrizzi L,Rodriguez F J,Rossi s.The use of electrochemical techniques to study the corrosion behaviour of organic coatings on steel pretreated with sol-gel zlreonia films[J].Electrochimica Acta,2001,46:3715—3724. [-2]Motoaki H,Ryoichi I,Masazumi O.Corrosian protection property of colloidal silicate film on galvanized steel[J]Surface and Coatings Technology,2003,169:679-681. 『3]韩克平,叶向荣,方景礼.镀锌层表面硅酸盐防腐膜的研究腐蚀科学与防护技术, 1997,9(2):167—170. [4]沈品华,屠振密.电镀锌及锌合金IM].北京:机械工业出版社,2002. [5]Hinton B R W,Wilson LThe corrosion inhibition of zinc with cerous chloride叨. Corrosion Science,l989,29(8】:967—985. [6]龙晋明,杨宁,陈庆华,司云森钟表面稀土化学钝化及耐蚀性研究阴.稀有金属, 2002,26(2):98-102. . [7]Ping H K’Kui W J.The Research of Ce Conversion Coatingon Galvanized Steel[J]. Trans Met Fin Assoc India,1996,5(2):83. [8]孔纲,卢锦堂,陈锦虹等.镀锌层钼酸盐钝化膜腐蚀行为的研究叨.材料保护, 2001.34(1 11:7-9. [9]Fukushima T,UK Pat,2070073,1981. [10]Tang P T,Bech-Nielson G,Moiler.Molybdate Based Ahematives to Chromating as a Passivation Treatment for Zinc[J].Plat and Surface Finishing,1 994,81(1 1):20-28. [1 1]C.G.da Silva,A.N.Correia,P.de Lima-Neto,et a1.Study of conversion coatings obtained from tungstate-phosphoric acid solutions.Corrosion Science,47(2005):709- 722. [12]Cowieson D R,Scholefield A R.Passivation of Tin-Zinc Alloy Coated Steel啊. Trans IMF,1985,63(2):56-67. (上接第31页)方式,给学生以鼓励,应少用或不用伤害学生学习积极 性的消极反馈。在使用积极反馈时也要多加考虑,否则会适得其反。 表扬是积极反馈的重要形式,是对学生能力的认可。任何学生都 很欢迎表扬.实际上.差一些的学生往往比好学生更需要教师的表扬。 表扬可以唤起他们的信心.从而增强学习动机.但是无论学生说什么都 一律的肯定也是不恰当的,表扬和肯定应该是具体的,是有针对性的。 另外.对于特别简单的问题如“Is this text about Couch Potato?”的回答则 不要表扬.否则学生会认为是对他能力的低估甚至是对他的讽刺 而引用学生所说的答案则是一种间接的表扬 在陈述答案或总结 时,教师可以引用学生的语言,所起的效果应该比口头表扬更好。如, 一句“Just as...said just now,….”会让学生的成就感、被认可感倍增, 学生会更有自信地为更高的目标学习。调查表明大多数学生比较喜欢 教师采用“引用”的策略。在笔者的实际教学中.这种策略的作用也是 非常显著的。 另外要注意身体语言的使用 除口头的“表扬”和“引用”外,教师 还可以用手势、表情和动作等来传达自己的评价 教师点一点头,学生 就会意识到这是对自己答案的肯定:教师竖起大拇指或鼓掌.学生肯 定也会笑逐颜开 丰富的面部表情和生动的身体语言也会拉近师生关 系.使英语课堂教学开展得更生动 3.结语 在大学英语课堂教学过程中.教师在提问方面还存在一定的问 题.因此有必要加大备课力度.除了备教学内容。还应备学生的学习情 况.根据群体和个体的差异,采取相应的对策。另外,教师应了解学生 的实际英语水平.根据课堂需要.精心设计好问题,并且提供足够的等 待时间.以此来提高学生话语的数量和质量。教师只有注重话语质量. 精心设计课堂提问.对学生的回答给予恰当的反馈.才能牢牢抓住学 生的注意力,吸引他们积极主动地参与到课堂教学活动中去.实现教 师有效地教,学生有效地学,切实提高高职英语课堂教学质量。_ 【参考文献】 [1]Nunan,D.Language Teaching Methodology:A Textbook for Teachers[M].Englewood Clif,NJ:Prentice Hall Inc.1991. [2]Richard,J.&c.Loekhart,Reflecting Teaching in Second LanguageClassrooms [M】.Cambridge:Cambridge University Press,1996. [3fraba,K'TeachingStrategiesandThoughts ̄TeachersCollegeReeordFall,1984:327-361 [4]王笃勤等.英语教学策略论[MJ.北京:外语教学与研究出版社,2003:48—63. [5]王琨翕.大学英语教师课堂提问技巧研究【J1l科技信息,2008,(1o). 『6]张凌坤 2006,

锌铝合金无铬钝化剂

锌铝合金无铬钝化剂

1. 简介

作为一种新型的钝化剂,锌铝合金无铬钝化剂在钢铁及其它金属材料的保护上占有独特的地位。近年来,随着环保理念的日益普及,无铬钝化剂逐渐取代了含铬钝化剂成为主流。而锌铝合金无铬钝化剂更是在无铬钝化剂的领域中处于领导地位。

2. 锌铝合金的优点

2.1 环保

相比于含铬的钝化剂,锌铝合金无铬钝化剂具有非常明显的环保优势。因为含铬的钝化剂往往会产生有毒气体,而无铬钝化剂则不会发生这种情况。对于环保有很高要求的现代社会来说,无铬钝化剂的发展前景非常广阔。

2.2 抗腐蚀性强

锌铝合金无铬钝化剂不仅环保,而且具有很强的抗腐蚀性。在蒸发试验、盐雾试验和电化学试验等多种试验中,锌铝合金无铬钝化剂具有更好的耐腐蚀性能,这意味着使用锌铝合金无铬钝化剂可以更好地保护金属材料不受腐蚀侵蚀。

2.3 颜色均匀 在使用含铬钝化剂的时候,经常会出现颜色不均匀的问题。而锌铝合金无铬钝化剂则不会出现这种问题。使用锌铝合金无铬钝化剂可以让钢铁或铝材料表面保持统一的颜色,非常适合需要美观外观的场合。

3. 锌铝合金无铬钝化剂的制备

锌铝合金无铬钝化剂主要是由含锌的无铬钝化溶液和含铝的无铬钝化溶液混合制成的。具体制备方法如下:

首先将一定量的锌盐溶于水中,搅拌至完全溶解后加入一定量的无铬钝化剂溶液(含有稀释剂)搅拌后配制出含锌的无铬钝化溶液。然后将一定量的铝盐溶于水中,搅拌至完全溶解后再加入一定量的无铬钝化剂溶液(含有稀释剂)搅拌后配制出含铝的无铬钝化溶液。最后将两个无铬钝化溶液按不同比例混合起来,就可以得到锌铝合金无铬钝化剂。

4. 锌铝合金无铬钝化剂的应用

锌铝合金无铬钝化剂广泛应用于金属表面的钝化处理,特别是对于要求表面美观和抗腐蚀的领域有着广泛的应用。无铬钝化剂的应用领域主要有:汽车、航空、航天、电子、军工及通讯等领域。

5. 市场前景

目前,含铬钝化剂被各个国家的严格环保法规所限制,而无铬钝化剂则是市场上的大趋势。锌铝合金无铬钝化剂不仅环保,而且性能优越,市场前景广阔,成为了无铬钝化剂领域的龙头企业。据预测,未来几年锌铝合金无铬钝化剂市场将迎来全面爆发,其行业前景十分广阔。

钝化工艺

热浸镀简称热镀,是将被镀金属材料浸于熔点较低的其他液态金属或合金中进行镀层的方法。此法的基本特征是在基体金属与镀层金属之间有合金层形成。因此,热浸镀层是由合金金属和镀层金属构成的。被镀金属材料一般为钢、铸铁及不锈钢等。用于热镀的低熔点金属有锌、铝、铅、锡及其合金等。

热浸镀工艺分为熔剂法和氢还原法两大类。其中,氢还原法多用于钢带的连续热镀层,典型的Sendzimir法和美钢联法属于此类工艺。

熔剂法多用于钢丝及钢结构件的镀层。该法是在钢件浸入镀锅之前,先在经过净化的钢件表面涂一层熔剂,在浸镀时,此熔剂层受热分解或挥发,使新鲜的钢表面外露与熔融金属直接接触,发生反应和扩散而形成镀层。

在熔剂法中,又有湿法和干法之分。湿法是较早的使用方法。它是将净化的钢材浸涂水熔剂后,不经烘干直接浸入熔融金属中热镀,但需在熔融的金属表面覆盖一层熔融的熔剂。干法是在浸涂水熔剂后经烘干,除去其中的水分,然后再浸镀。由于干法工艺简单,镀层质量好,目前大多数钢结构件的热镀锌生产均采用干法,而湿法逐渐淘汰。钢铁零部件镀锌层钝化工艺研究进展

2009/9/15/10:19 来源:摘自《电镀锌硅酸盐钝化工艺及机理研究》 作者:闫磊 导师:张英杰

1锌的常规钝化

【慧聪表面处理网】 锌的常规钝化处理是铬酸盐钝化。“铬酸盐转化”这一术语,用来指在以铬酸、铬酸盐或重铬酸盐作主要成分的溶液中,处理金属或金属镀层的化学或电化学处理的工艺。在1924~1936年间,人们开始研究将铬酸盐应用于锌及其合金的钝化,并出现了许多相关专利。1936年Anderson等人在总结前人经验的基础上,对传统的钝化工艺进行了全面的研究和改进,提出了著名的Cronak法,高浓度六价铬化合物钝化处理得到广泛的应用[3]。同一时期镀锌层表面钝化也形成了一个较为完整的工艺体系,镀锌层的耐蚀性也有了显著的提高。最早的铬酸盐钝化工艺由于操作简单,质量可靠,对于许多金属都是很好的腐蚀抑制剂,钝化膜性能可满足各种要求。有人甚至认为镀锌层的耐蚀性主要取决于其后的铬酸盐钝化处理。

无铬钝化剂安全技术说明书

无铬钝化剂安全技术说明书

中文名称: akite Okemcoat 4500无铬钝化剂

英文名称: akite Okemcoat 4500 Chrome free passi vation solution

分子式: —

相对分子质量: —

CAS号: 12021-95-3 、7664-39-3

危规号: —

UN编号: 3264

危险性类别: Ⅲ

主要成分: 氟锆酸、氢氟酸

外观与性状: 无色液体,有轻微酸味

主要用途: 完全溶于水。

健 康 危 害

侵入途径: 吸入、食入、经皮肤吸收

健康危害: 本品极具腐蚀性,食入,接触皮肤或吸入可产生毒性。如果食入,可导致口腔、食道及消化系统的严重灼伤。症状可能延迟发作。

皮肤接触: 应先脱去被污染的衣物,用大量清水清洗,使用葡糖糖酸钙软膏进行处理。

眼睛接触: 提起眼睑,用大量清水冲洗至少15分钟。然后立即就医。

吸入: 迅速脱离现场至空气新鲜处,如症状持续,立即就医就医。

食入: 立即用水清洗口腔,马上饮用大量清水,不要催吐,立即就医

理 化 特 性

燃烧性: 本品不具燃烧性。

熔点(℃): —

沸点(℃): 98

相对密度(水=1): 1.04

相对蒸气密度(空气=1): —

饱和蒸气压(kPa): —

燃烧热(kJ/mol): —

临界温度(℃): —

临界压力(MPa): —

辛醇/水分配系数的对数值: — 无铬钝化剂安全技术说明书

闪点(℃): —

引燃温度(℃): —

爆炸上限%(V/V): —

爆炸下限%(V/V): —

溶解性: 完全溶于水。

危险特性: 具有腐蚀性,火灾时受热可产生有毒气体氟化氢。

有害燃烧产物: 氟化氢

灭火方法: 二氧化碳、干粉、水、耐溶剂泡沫等物质灭火,灭火时,消防人员应装备合适的防护用具(呼吸装置)。收集灭火时产生的污水,不能直接排放至下水道。火灾产生的残余物与废水必须按照当地的法律法规极性处理和排放。向包装完好的产品喷水以降低温度。

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