热镀锌钝化工艺

2017-09-06

    热浸镀锌工件在经水冷却后,如需要较长时间储运时,应对镀锌工件进行钝化处理,以防止在储运过程中产生腐蚀。在潮湿不通风的环境中,锌层腐蚀很快,形成的白色疏松物不能保护锌层免遭进一步腐蚀,其腐蚀物俗称“白锈”。

●   白锈形成机理

    锌是非常活泼的金属,锌的表面与周围的潮湿空气接触时,会首先与潮湿水汽发生化学反应,生成一层多空的、胶粘状的腐蚀物。随后,氢氧化锌会进一步与大气中二氧化碳反应,生成一层薄的、致密的、有一定粘附性的碱式碳酸锌腐蚀物,可以阻止镀层进一步腐蚀。

    当镀锌件紧密的堆积并置于潮湿的空气中时,由于镀件间的表面没有自由流动的空气,镀层的局部将不能发生形成上述腐蚀物保护膜的化学反应,而是发生电化学腐蚀,形成白锈。白锈的形成机理,实际上就是“氧浓差腐蚀电池”原理。

     形成白锈时所需的水分来源多种多样。例如,镀件水冷后没有完全干燥,会造成在堆放或包装的时候镀件上留有水分;直接暴露在雨水或海水中,或由于大气温度变化造成冷凝水,会导致镀件表面留有水分;紧密堆放的镀件由于空气流通不好而干燥缓慢,由于相互接触的表面间的毛细凝聚作用,也会导致镀件表面有水分。

●   钝化处理

●   钝化作为金属和金属涂层在不太恶劣环境中的一种有效防护措施,有着广泛的应用。

●   钝化处理,是化学转化膜处理的一种,其原理是将金属表面从活化状态变为钝化状态,从而使金属溶解变缓。实际的钝化处理过程,依赖于金属表面的电化学反应过程。其中包括一个阳极溶解步骤,这个过程中金属表面被氧化,与之伴随的阴极过程使钝化液中的某些离子被还原,产生低价离子与金属的腐蚀物一起组成表面的钝化膜。

1、 铬酸钝化

    常规的钝化处理是铬酸盐钝化。这种铬酸盐处理形成的金属混合物钝化层主要有三价铬和六价铬组成。其中三价铬作为骨架,而六价铬很容易从钝化膜渗出来作为缓蚀剂。

    在过去的十几年中,人们对铬酸盐的毒性有了深刻的认识,其毒性高且致癌。例如,1—2克铬酸、或6—8克重铬酸钾能导致肾衰竭、肝损伤、血液紊乱和死亡。长期接触铬酸盐会导致丘疹、起泡和溃疡。吸入铬酸盐会导致肺癌发生。因此,国家在十二五期间将重点治理重金属污染,其中就包括铬。

2、 无铬钝化

    我国重金属污染的严重性,已引起党和国家的高度重视。党中央、国务院秉持环保为民的理念,决策部署一系列行动加强重金属污染防治:研究提出涉及铅、汞、镉、铬、砷等重金属污染防治技术标准、政策措施和管理规定,制定涉及含砷、铅、汞、铬、镉等重金属的“高污染、高环境风险”产品名录,全面排查整治重金属排污企业,优化涉重金属产业结构,完善重金属污染防治体系、事故应急体系及环境与健康风险评估体系等三大监管体系,为有效控制重金属污染奠定坚实基础。近日《重金属污染综合防治“十二五”规划》得到国务院批复,成为第一个“十二五”国家规划。因此,无铬钝化已势在必行。

    根据钝化的机理,无铬钝化剂中应含有氧化剂、成膜剂、络合剂和添加剂。使用任何无铬钝化剂,都必须考虑一系列技术、经济、环境和安全等因素。飞卓无铬钝化剂,是被公认为数不多的无毒害的钝化剂之一。它的钝化机理能满足热镀锌防止白锈的要求,完全可替代铬酸钝化。

    有研究资料显示,当钝化液的pH<2时,热浸镀锌层与钝化液反应剧烈,产生大量气体,反应后的镀层表面颜色很深,而钝化后耐蚀性不好;当钝化液的pH>5时,锌层与钝化液反应后,无明显的钝化膜形成,耐蚀性能也仅仅比未钝化的锌层稍好;当钝化液的pH在2~5范围内时,热浸镀锌层与钝化液反应较快,所形成的钝化膜的耐蚀性能也比较好。无铬钝化剂所确定的技术指标正好在此范围,该无铬钝化剂是最新一代无铬钝化产品,性能稳定,质量可靠。