镀锌钝化液成分

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目前, 镀锌层无铬钝化的研究开展较多, 按钝化液来分, 大体分为两大类: 一类是无机盐溶液成膜, 另一类是**化合物溶液成膜。无机盐有钼酸盐、磷酸盐、硅酸盐、锆酸盐、稀土盐等, 其中钼酸盐体系的研究成果较多。近年来研究的趋势是采用复配钝化液获得复合钝化膜, 以提高膜层的耐蚀性和与基体的结合力。以下介绍以钼酸盐为主盐, 复配其他无机盐或**化合物钝化液的研究进展[ 1, 2] 。
1 钼酸盐钝化液
钼与铬、钨同属于V IB 族元素, 有许多相似的性能, 其盐的毒性比铬酸盐低[ 3, 4] , 属于低毒化合物。有的将钼酸盐用作金属缓蚀剂, 也有的将钼酸盐作为金属(钢铁、锌及其合金、铝合金等)的钝化剂。在钼酸盐溶液中, 无论采用电解法(阳极较化或阴极较化)或者化学法, 均可获得钝化膜[ 5] 。
1. 1 电解法
在钼酸盐溶液中采用电解法在金属(钢、铜、锌等)上可获得黑色钝化膜, 其配方及工艺条件如下[ 3]: ( A )30~ 100 g /L 钼酸铵; ( B ) 10 ~ 100 g /L 多羟基酸盐;( C ) 1~ 50 mL /L 大分子表面活性剂; ( D ) 5 ~ 100 g /L铵或碱金属盐; 其他金属离子( Cu, Pb, Fe, Sn及氢之后的重金属)不大于0. 15%; pH = 4. 0~ 7. 0, 温度15~ 40e , JC = 0. 01 ~ 0. 80 A /dm2, 阳极: 石墨, 施镀10~ 30m in; 封闭处理液: 0. 5~ 2. 0 g /L Na2 S iO3, 含3. 0~ 6. 0g /L钼的配合物, 浸渍时间3~ 10 s。结果表明, 单一钼酸盐成膜易脱落, 必须加入添加剂B, C, D以使之结合牢固。钝化膜的中性盐雾试验结果为13~ 18 h出现小白点, 72 h无锈点。
1. 2 化学法
采用化学法, 以钼酸盐为主盐, 辅以磷酸盐, 形成磷钼杂多酸, 后者为强氧化性酸, 有利于加速钝化膜的形成[ 3, 6] , 所制备的钝化膜耐蚀性不及铬酸盐钝化膜。为此常在上述钝化液中加入添加剂(无机或**化合物) , 通过复配取得协同作用, 提高成膜速度、膜层的耐蚀性和与基体的结合力。
1. 2. 1 钼酸盐+ 无机添加剂的钝化液在钼酸盐和磷酸盐溶液中加入过渡族金属的硫酸盐与硫酸混合配成XZ-03B, 用作成膜催化剂, 使成膜的氧化还原反应加快, 具体工艺条件如下[ 7] :10. 00~ 20. 00 g /L 钼酸铵, 1. 00~ 2. 00 g /L 磷酸钠, 2. 00 g /L 添加剂XZ-03B, 0. 08~ 0. 15 g /L OP-10,pH= 3. 0~ 4. 5, 温度45~ 55 e , 时间1. 0 ~ 1. 5 m in。结果显示, 获得了彩虹色膜, 色泽接近铬酸盐膜。其中性盐雾试验和5% N aC l溶液中浸泡出现白锈的时间分别为68 h和168 h, 稍逊于铬酸盐膜( 72 h和192 h)。在钼酸盐溶液中加入锆化合物和硼化合物与磷酸盐复配的添加剂XZ- 02A 可以提高成膜的耐蚀性[ 8 ] 。
锆化合物的作用是辅助成膜; 钼酸盐是成膜的促进剂,添加剂XZ-02A在一定程度上控制成膜速度, 用量以8~ 16 g /L、成膜速度中等为宜, 它还可以调节钝化膜的色泽, 使膜层色泽均匀、鲜艳, 其工艺条件如下: 4~ 10g /L 钼酸盐, 10 ~ 20 g /L 氟化锆, 4 ~ 8 g /L 添加剂XZ-02A, pH = 4. 5~ 5. 5, 温度25~ 35 e , 时间1 m in,所成膜的中性盐雾试验结果, 白锈与红锈出现的时间分别是68 h和680 h, 与铬酸盐膜(分别为72 h和720h)的耐蚀性相当。】
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