上海永生：高耐蚀性三价铬蓝白色钝化膜

摘要：镀锌层蓝白色钝化膜耐腐蚀性差是电镀行业一个长期得不到解决的难题，六价铬盐蓝白色钝化膜是这样，三价铬盐蓝白色钝化膜也是这样；这是由于蓝白色钝化膜层太薄的缘故。为此，我们在增加蓝白色钝化膜的厚度方面进行了努力，终于研制成功了一种能获得较厚钝化膜、具有高耐蚀性的WX－3TC三价铬蓝白色钝化剂及其方法，盐雾试验出现白锈的时间可达240h以上，从而解决了蓝白色钝化膜耐腐蚀性差的难题。

    1 一般的三价铬蓝白色钝化工艺

    1.1 三价铬蓝白色钝化膜成膜机理

    一般三价铬蓝白色钝化溶液由三价铬盐、硫酸、硝酸和氢氟酸等成份组成。

    在六价铬盐彩色钝化溶液中，钝化膜中三价铬化合物是构成钝化膜的骨架，它是不溶性的；而可溶性的六价铬盐则镶嵌在骨架中。钝化膜中的六价铬对膜层有自修复能力，因为蓝白色钝化膜没有六价铬成份，膜层非常薄，所以抗蚀性差，一般盐雾试验好的也只能达到72h左右，差的甚至24h都难以通过^［1］。

    三价铬蓝白色钝化膜成膜机理与低铬和超低铬六价铬钝化液有相同之处。所不同的是溶液中本身没有六价铬或只有极微量的六价铬，这样，在化学抛光和成膜的过程中，就几乎没有还原六价铬的过程。

    （1）锌溶解过程：Zn+Ox（氧化剂）→Zn²⁺+Ox^-

    Zn+2H⁺→Zn²⁺+H²↑

    （2）膜形成过程：Zn²⁺+2Cr³⁺+yH₂O→Zn(OH)Cr₂O₃·yH₂O+H₂↑

    （3）膜溶解过程：Zn(OH)·Cr₂O₃·yH₂O+H₂↑→Zn²⁺+2Cr³⁺+yH₂O

    形成钝化膜的条件是，溶液的pH值必须提高到2.0左右。在这一pH值条件下，钝化膜可在溶液中形成。这样虽对成膜有利，可在这样的酸度下，就不能对锌层起化学抛光作用了。要解决这一矛盾，可增加一道淡硝酸出光工序来弥补。

    一般三价铬蓝白色钝化膜的耐盐雾性与在六价铬钝化溶液中所获得的蓝白色钝化膜质量相仿，甚至还要差一些。其钝化膜结构简式可以表示为：Cr₂O₃·Zn·xH₂O^［2］。

    1.2 一般三价铬钝化溶液的配方和操作条件

    三氯化铬 30~50g/L

    氟化铵 1.5~2.5g/L

    硝酸钴 3~5g/L

    硝酸 3~5mL/L

    pH值 1.8~2.2

    温度 室温

    溶液中时间 15~30s

    空气中时间 3~5s

    1.3 工艺流程

    镀锌→清洗→0.5%~1.5%淡硝酸溶液出光→（清洗或不清洗）→钝化→清洗→浸钝化膜保护剂→热风离心干燥或压缩空气吹干。

    由于一般蓝白色钝化膜耐腐蚀性差，为了提高其抗腐蚀性能，所以钝化后再复一层保护膜是有必要的。保护膜分有机和无机两大类，有机的多用水溶性清漆，但涂覆后蓝白色会消失，因此不大受欢迎。无机的多是硅水解化合物，优点是基本不影响钝化膜蓝白色外观，干后膜层坚硬，耐磨性好，如ZP-1钝化膜保护剂。

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