三價鉻鈍化原理與基礎配方

2022-05-22 01:06:04 字數 1523 閱讀 8211

一、鈍化機理

三價鉻鈍化膜的形成機理類似於六價鉻鈍化, 但是不包括六價鉻還原成三價鉻這一步驟。首先是在酸性介質中鋅被氧化劑氧化並與三價鉻形成鋅鉻氧

化物, 同時消耗酸使得接觸介面的ph 公升高, 然後在ph 增大的情況下三價鉻化合物在表面析出, 形成一層由鋅鉻氧化物組成的膠狀膜。可用以下步驟表示:

鋅的溶解: zn+ 2h+ = zn2+ + h2 或4zn+ no3- + 9h+ =4zn2+ + nh3 + 3h2o

膜的形成: zn2+ + xcr(ⅲ) + yh2o =zncrxoy+2yh+

二、 配方組成

2.1 三價鉻離子(主成膜劑):硫酸鉻、硝酸鉻、氯化鉻

2.2 絡合劑(產品穩定劑):各大生產商所使用的絡合劑不外乎兩體系三種原料:

有機酸體系-草酸、檸檬酸(通常所用的紫紅色藥水都是這個體系);氟體系-氟化鈉,氟化銨,氟化氫銨(通常所用的綠色透明藥水都是這個體系)。

2.3 氧化劑:現在主要用硝酸根離子。

2.4 其它金屬離子目的是為了提高耐蝕性並調整鈍化膜的顏色。用的最多的有鈷、鎳及一些稀土元素。

當鋅層中含有鎳、鐵等金屬時, 則可能得到黑色的鈍化膜, 如bishop 等人使用三價鉻- 磷酸體系在含有鎳的鋅合金中得到了黑色的鈍化膜。

2.5 其它陰離子與金屬離子的性質差不多,也是一種成膜促進劑。

三.配方設計

3.1 一度市場上賣的很火的蘭白鈍化粉配方研究

crcl3 8~12g/l

naf 6g/l

hno3 6ml/l

這個配方主要特點:藍度高,光亮好,發藍速度快。但其鹽霧效果極差,只適合低端市場。

這一配方還有一致命缺陷,在使用或放置一段時間後,就不能用。使用過的朋友應該能充分感受其中的痛苦。

這是因為:在些配方中氟離子起絡合和發藍作用。由於氟離子對鉻的絡合作用相對較強,在放置一段時間後,氟離子與鉻完全絡合,工作液中完全沒有氟離子的存在,因此就達不到發藍的效果。

這點可以從其工作液在工作或放置一段時間後,ph值反而降低來證明。因為氫氟酸屬弱酸,在水溶液中的解離度不高。但氟與鉻形成絡合離子後,氫離子被釋放出來,從而降低了工作的ph值。

hf+cr3+à[cr(h2o)6-xfx](3-x)++h+

因此,產家配套了發藍粉(氟化銨),提供氟離子,並適當提高工作液ph值。

3.2 現提供兩個藍白配方

配方一:

cr2(so4)36h2o 7g/l

coso47h2o 2.5g/l

nano3 4g/l

nh4cl 1g/l

硝酸調ph值到2.0,鈍化時間20~40秒。

配方二:

cr(no3)39h2o 120g/l

草酸      40g/l

檸檬酸     25g/l

矽酸鈉     60g/l

硝酸鈷     25g/l

10ml/l開缸,15~20秒,要增加防腐效能,還需加入鎳鹽,鉬鹽等。

以上兩個配方都在生產線上中試過,酸鋅滾鍍,產品合格。由於一些原因,並沒有放大試驗。有興趣的朋友可以生產後進一步跟蹤實驗,直到各組分配比最佳為止。

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