钝化液能使金属表面呈
钝态的溶液。一般用于镀锌、镀镉和其他镀层的
镀后处理。目的是在镀层表面形成能阻止金属正常反应的
表面状态,提高其
抗蚀性,并增加产品美观。通过
配方分析可知常用的钝化液主要成分是
铬酸、
硝酸、硫酸。但由于铬酸造成环境污染,在某些场合,产品要求银白色或蓝白色,则经三酸钝化处理后生成的
彩虹色钝化膜,还可以再经过
碱液漂白处理(白色钝化),但镀层的耐蚀性能下降。
(1)提高
钝化膜的
附着力。二氧化硅加入钝化液中后形成
胶体溶液,在涂敷到
镀锌板上并烘干后,会使钝化液固化成凝胶,与镀锌板有较强的附着力。
(2)保持
六价铬。二氧化硅能将六价铬凝聚在其凝胶内,延迟了六价铬流失的速度,延长了其发挥自愈修复的时间。
(3)起到辅助防腐作用。二氧化硅所形成的凝胶本身也有一定的隔离作用,防止外部的水分和气体渗入到
镀锌层表面,发挥一定的辅助防腐作用。
(4)提高产品的涂装性能。
二氧化硅在凝胶中是以极性颗粒存在的,因而除能将钝化层中的其他成分吸附在镀锌板表面以外,它还能起到媒介的作用,能与钝化层外涂层紧密结合,一改钝化后的镀锌板不能
彩涂的不足,使钝化后的镀锌板不但能够继续涂装,而且涂装性能更好。事实上,加入二氧化硅以后的钝化液更接近于彩涂
预处理液的成分。所以钝化后的产品既可以直接使用,也可作为彩涂基板。
(5)改善产品的耐指纹性。加入二氧化硅以后,
硅胶的作用使钝化后的产品表面
钝化膜更为均匀,形成了很淡很均匀的淡黄色,即使对指纹的
吸附量较多也不易被人们察觉,故在一般目测情况下产品的耐指纹性能得到改善。
(6)
二氧化硅与磷酸起到相辅相成的作用。二氧化硅的作用与磷酸相比应该说是相反的,二氧化硅是极性的,磷酸是非极性的,磷酸属于反应型的添加剂,二氧化硅属于附着型的添加剂。但二者之间并不相互排斥,不会削弱另一方的作用,而是相互取长补短。综合作用的结果使产品的外观、
耐蚀性、涂装性均处于比较好的水平,比两者其中之一单独使用都好。
钝化液配方
热解法淀积
三氧化二铝膜的性质与衬底温度关系很大。如在250℃时淀积,薄膜与衬底
粘附性差,易于刮去,如在400℃时淀积,则膜与衬底粘结良好。热解淀积三氧化二铝薄膜的装置示于图5-4。用干氮通过170℃的AI(OC3H7)3
蒸发器,AI(OC3H7)3
蒸气压为50
毫米汞柱,然后与大量的氮气混合,进入
钟罩反应室,
气体混合物产生
热解反应生成三氧化二铝膜。一般淀积温度为420。C,典型的淀积速率为200埃/分,如在
淀积时同时通入氧气,则淀积速率将降低。
铬在自然界以二价到六价的
氧化态存在。但是,只有三价和
六价铬有足够稳定性,可以实际用于电镀生产。传统的钝化液通常是由六价铬化合物、
三价铬化合物、导电盐、
络合剂等组成。由于六价铬钝化液具有操作简单、成本低廉、控制简便,形成的
钝化膜色彩鲜艳,耐候耐磨性能突出,且自身具有
自修复功能,因而被大量地采用。但六价铬化合物具有很高的毒性,是
致癌物质。近年来世界各国在环保法规中对剧毒致癌物质六价铬的使用作出严格限制并最终将被禁止使用。在环境保护、实现清洁化生产以及
汽车工业对钢铁制件耐蚀性能要求更高的推动下,
三价铬钝化和
无铬钝化的
研究开发取得了长足的进步,其中三价铬钝化在配方、工艺上都越来越完善。