三價(jià)鉻高耐蝕鈍化技術(shù)的發(fā)展
發(fā)布時(shí)間：2018-03-15新聞編輯：青島愛大生
三價(jià)鉻高耐蝕鈍化技術(shù)的發(fā)展1傳統(tǒng)六價(jià)鉻鈍化工藝的優(yōu)點(diǎn)與危害性
六價(jià)鉻鈍化工藝有很多優(yōu)點(diǎn)，如很高的耐蝕性，自我修復(fù)耐蝕性的自愈能力，能輕易鈍化出銀白、藍(lán)白、五彩、軍綠色、玄色等顏色，原料來源廣泛而且價(jià)廉。但六價(jià)鉻是致癌物，對環(huán)境與人體健康存在嚴(yán)重的危害性。
三價(jià)鉻高耐蝕鈍化技術(shù)的發(fā)展2 三價(jià)鉻鈍化的緊迫性
歐盟于2003年在布魯塞爾簽署了一項(xiàng)法令，規(guī)定從2003年1月1日起禁止車輛材料和部件中使用六價(jià)鉻，根據(jù)該法令，每輛汽車的六價(jià)鉻含量不超過2g 。 2004年8月14日，歐盟《電子垃圾處理法》正式出臺(tái)，2005年8月13日，這一法規(guī)將正式開始實(shí)施。該法令是依據(jù)2002年歐盟的兩個(gè)指令完成的。這兩個(gè)指令分別是《關(guān)于報(bào)廢電子電器設(shè)備指令》(WEEE)和《關(guān)于在電子電器設(shè)備中禁止使用某些有害物質(zhì)指令》(ROHS)，要求成員國確保從2006年7月1日起，投放于市場的新電子和電器設(shè)備不包含鉛、汞、鎘、六價(jià)鉻、聚溴二苯醚和聚溴聯(lián)苯等6種有害物質(zhì)。法令還規(guī)定，所有在歐盟市場上生產(chǎn)和銷售筆記本型計(jì)算機(jī)、桌上型計(jì)算機(jī)、打印機(jī)、CPU、主機(jī)板、鼠標(biāo)、鍵盤、手機(jī)等，必須在2005年8月13日以前，建立完整地分類、回收、復(fù)原、再生使用系統(tǒng)，并負(fù)擔(dān)產(chǎn)品回收責(zé)任。中國生產(chǎn)出口產(chǎn)品的企業(yè)必須在2004年8月13后停止使用六價(jià)鉻鈍化工藝。
3．三價(jià)鉻鈍化技術(shù)的進(jìn)展
在鋅上進(jìn)行無六價(jià)鉻鈍化的研究工作已經(jīng)進(jìn)行了十幾年，主要采用三價(jià)鉻鈍化和無鉻鈍化兩個(gè)方向。無鉻鈍化體系有鈦酸鹽、鉬酸鹽、鎢酸鹽、稀土、硅酸鹽，目前這些無鉻鈍化體系固然是無毒環(huán)保，但耐蝕性及外觀沒有六價(jià)鉻鈍化的好，滿足不了普通五金件電鍍要求，更不用說滿足汽車部件電鍍的高耐蝕要求，所以無鉻鈍化的工藝未曾在產(chǎn)業(yè)上廣泛應(yīng)用過。因此，無六價(jià)鉻鈍化的技術(shù)主要立足于三價(jià)鉻鈍化技術(shù)，該工藝已成熟應(yīng)用于生產(chǎn)，正如現(xiàn)代的堿性無氰鍍鋅新工藝的綜合性能已經(jīng)超過氰化鍍鋅、酸性鍍鋅，最新第三代三價(jià)鉻鈍化性能已經(jīng)達(dá)到甚至超過傳統(tǒng)六價(jià)鉻鈍化工藝。
3.1 第一代三價(jià)鉻鈍化
絡(luò)合劑主要為氟化物，而氟化物與Cr(Ⅲ)絡(luò)合比較穩(wěn)定，膜層薄，所以形成的膜層顏色一般為銀白色、藍(lán)白色，耐蝕性差，中性鹽霧試驗(yàn)不超過8-16H，若要達(dá)到好的耐蝕性只有通過封閉，而封閉后的顏色變?yōu)殂y白，光彩單調(diào)，這種體系的Cr(Ⅲ)濃度較高，操縱溫度也較高。
3.2 第二代三價(jià)鉻鈍化技術(shù)
早期的第二代三價(jià)鉻鈍化工藝含有氧化劑，耐蝕性與膜顏色接近六價(jià)鉻，但由于膜層中含有六價(jià)鉻，被淘汰。后期的第二代工藝不含氧化劑，五彩顏色較淡。第二代三價(jià)鉻鈍化劑的共同特點(diǎn)是采用有機(jī)絡(luò)合劑，并加進(jìn)其它金屬，耐蝕性大大進(jìn)步，并可以得到不同鈍化膜的顏色，如藍(lán)白、五彩、玄色。 操縱條件要求相對較低。
3.3 最新第三代三價(jià)鉻鈍化技術(shù)
是在第二代鈍化液中直接加進(jìn)封孔劑，克服了三價(jià)鉻鈍化無自愈能力的缺點(diǎn)，大大進(jìn)步膜層的耐蝕性，膜層的耐蝕性已達(dá)到或超過六價(jià)鉻鈍化工藝，所以滿足于汽車部件電鍍的環(huán)保高耐蝕要求。
4．三價(jià)鉻鈍化機(jī)理與組成
傳統(tǒng)六價(jià)鉻的鈍化膜是通過鋅的溶解、鉻酸根的還原以及三價(jià)鉻凝膠的析出而形成，膜層中含有六價(jià)鉻，因此，鈍化膜有自我的修復(fù)能力，亦被稱為自愈能力。而三價(jià)鉻膜層是通過鋅的溶解形成鋅離子，同時(shí)鋅離子的溶解造成鋅表面溶液的pH值上升，三價(jià)鉻直接與鋅離子、氫氧根等反應(yīng)，形成不溶性化合物沉淀在鋅表面上，而形成鈍化膜。具體反應(yīng)式如下：
三價(jià)鉻鈍化劑一般含有以下成份：
三價(jià)鉻Cr(Ⅲ) ：鈍化膜的主成份來源，三價(jià)鉻可取硫酸鉻、硝酸鉻、氯化鉻、醋酸鉻等。
氧化劑： 氧化劑：產(chǎn)生鋅離子，促使膜形成。氧化劑可用雙氧水、硝酸鹽、鹵酸鹽、過硫酸鹽、四價(jià)鈰 等。使用氧化劑的鈍化劑在鈍化過程中，由于pH的自動(dòng)升高，會(huì)把三價(jià)鉻氧化成六價(jià)鉻，而夾雜于鍍層中，從而使鍍層含有六價(jià)鉻，因此，含氧化的鈍化劑形成的膜層顏色較深，但它不符合環(huán)保要求。
其它金屬： 其他金屬：主要調(diào)整外觀顏色與耐蝕性，可用Mn、Sb、Mo、Ti、Fe、Co、Ni、Ce和其它鑭系稀土元素。
絡(luò)合劑： 絡(luò)合劑：控制成膜的速度和鈍化液穩(wěn)定性。絡(luò)合性太強(qiáng)，成膜速度慢，膜層薄，甚至不能形成膜 層；絡(luò)合性太弱，鈍化液穩(wěn)定性差，膜層無光澤。絡(luò)合劑有氟化物、機(jī)羧酸以及它們的混合物等。
成膜促進(jìn)劑 成膜促進(jìn)劑：調(diào)整膜層的顏色。選擇不同的成膜促進(jìn)劑，可以形成不同的色彩。可用有機(jī)與無機(jī)陰離子，如：NO3-、SO42-、-PO43-、F-、Cl-、SiO32-、SiF62-、BF4-、RCOOH。
封孔劑：為了克服第二代鈍化劑工藝存在的耐蝕性等困難，滿足汽車部件電鍍的環(huán)保高耐蝕要求， EKEM（宏正）公司通過多年的研究，在技術(shù)上取得了突破性進(jìn)展，其研究表明由于三價(jià)鉻鈍化工藝的膜層有一定的條紋，而又沒有自愈能力，影響它的耐蝕性，在鈍化液中直接加進(jìn)封孔劑，封孔劑采用添加直徑達(dá)納米級的微粒，能夠填充鈍化層的微孔，使膜層更加細(xì)密，所以膜層耐蝕性大大進(jìn)步。
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