【豪纳技术】镀锌钝化液配方技术开发——镀锌板钝化液专用丙烯酸乳液02bf

一种活性金属或合金，其化学活性大大降低，成为贵金属状态，称为钝化。如果金属由于介质的作用而产生的腐蚀产物具有致密的结构，并形成薄膜(往往是看不见的)，紧密地覆盖在金属的外表面，就会改变金属的外部状态，使金属的电极电位大幅度地向正的方向跳跃，成为被动状态。比如当Fe   Fe时，标准电位为-0.44 V，钝化后跳至0.5 ~ 1 V，表现出耐腐蚀的贵金属性能。这种膜叫做钝化膜。

铝合金表面化学转化镀膜工艺大致可分为两种：一种是铬酸盐钝化处理；一是无铬钝化。虽然铬酸盐钝化有很多优点，但由于(Cr)、毒性大，易致癌，对环境污染大，许多国家都严格限制了铬酸盐的使用和排放。随着欧盟指令的生效，铬酸盐在金属表面处理中的使用受到限制。因此，有必要开发一种新的无铬钝化工艺来代替传统的铬酸盐钝化。

钝化原理

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。

金属钝化可以保护金属免受腐蚀，但有时必须避免钝化，以确保金属能够正常参与反应，如电镀和化学电源。金属是如何钝化的？钝化机理是什么？要明确钝化是由金属相和溶液相引起的？还是界面现象造成的？测试表明，如果在测量过程中不断刮擦金属表面，金属的电位会急剧向负方向移动，即修整金属表面会导致钝化金属的活化。也就是说，钝化现象是一种界面现象。在一定条件下，它在金属和介质相互接触的界面上发生变化。

传统的六价铬钝化膜是通过溶解锌、回收铬酸盐和沉淀三价铬凝胶形成的。由于膜中含有六价铬，钝化膜具有自校正能力。三价铬膜通过锌的溶解形成锌离子。同时，锌离子的溶解导致锌外表面溶液的酸碱度上升。三价铬直接与锌离子、氢氧化物等反应。形成沉积在锌外表面的不溶性化合物，并形成具有良好钝化膜。反应如下：

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

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

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

钝化分类

A.化学钝化

又称主动钝化，金属与钝化剂的天然效果而产生的钝化现象。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意图。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：对不锈钢酸洗钝化，清除各类油污、锈、氧化皮、焊斑等尘垢，处理后外表变成均匀银白色，适用于各种类型不锈钢零件、板材及其设备。特色：操作简单，使用方便、经济实用，一起添加了缓蚀剂、抑雾剂，防止金属呈现过腐蚀和氢脆现象、抑制酸雾的产生。特别适用于小型杂乱工件，不适合涂膏的状况，优于市场同类产品。

钝化工艺指标控制

1.色泽的操控：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。

2.钝化液的添加即浓度的操控：每处理7000～8000dm2的工件需补充1 L的五颜六色钝化剂。

3.pH值的操控：pH值对钝化膜的影响较大，应严厉操控在工艺范围内。pH值过低时，钝化膜易发花；pH值过高时膜层易发雾。

4.钝化时刻的操控：钝化时刻一般为20～60秒，生产中不同生产厂家可根据本身的条件合理调整处理液的浓度及根据颜色的规范来确定钝化时刻。

5.钝化膜的老化处理：钝化剂后一道热水洗的温度一般操控在70～80℃为宜。

钝化体系组成

（1）三价铬盐：三价铬盐是形成钝化膜的首要化合物。

（2）氧化剂：硫酸有加快成膜速度的效果，一起兼有防止钝化膜发雾的效果。

（3）络合剂：能控制成膜速度和钝化液的安稳性，如有机羧酸及其混合物等，选用恰当的配位剂，是取得钝化膜和安稳的钝化液的一项十分重要的参数。

（4）成膜促进剂：能调整钝化膜层色彩，如某些无机或有机阴离子等。

（5）其它金属：调整外观色彩，与耐蚀性。如镧系稀土元素等。

（6）安稳剂：安稳钝化剂中的三价铬价态及钝化剂的pH值，醋酸是缓冲剂，起安稳钝化液pH值的效果，但对钝化膜的色泽也有影响。

（7）新式封闭剂：引进纳米材料及纳米新技术，大大提高了钝化膜的耐蚀性能。

（8）配位剂:酒石酸盐或柠檬酸盐是配位剂，控制成膜的速率和钝化液的安稳性。

（9）催化剂:催化剂的效果首要影响钝化膜的外观与耐蚀性。

三、市面常见钝化液

常温钝化的镀锌层三价铬彩色钝化剂、三价铬钝化液、镀锌钝化液、无铬钝化液、用于钢铁镀锌后的彩色钝化处理剂、钝化槽、高浓度彩色钝化剂、金属钝化液、镀铬钝化液、不锈钢环保钝化液、酸洗钝化液、酸洗钝化膏、不锈钢酸洗钝化液、不锈钢酸洗钝化膏、铜材钝化液、铝材钝化液等。

四、钝化液的主要原材料

青州贝特化工集团子公司山东诺贝特化工生产研发丙烯酸乳液多年，工艺稳定，设备齐全，丙烯酸系列产品几十余种。

镀锌板钝化液专用乳液，与六价铬相容性好，漆膜致密、耐水、耐候、附着力高，抗冲击性强。丙烯酸乳液