亚洲日产乱码在线,醃吉吉导航,狼好色日本欧美色图亚洲色图,国内精品福利在线视频,夜鲁鲁鲁夜夜综合视频欧美,日本黄色网站大全

推廣 熱搜: 電解鋁  鋁合金  陽極氧化  氧化  熱處理  工藝  鋁及鋁合金  技術(shù)  鋁土礦  鋁材加工 
 

幾種金屬無鉻鈍化工藝介紹及低毒環(huán)保技術(shù)

   日期:2014-08-17     瀏覽:4273    評(píng)論:0    
1 大多數(shù)工業(yè)應(yīng)用的金屬及鍍層金屬(如鐵、鋅、鋁、錫、鉛、鎂等及其合金)均可形成化學(xué)轉(zhuǎn)化膜,用于提高耐蝕性的化學(xué)轉(zhuǎn)化膜主要有磷化和鉻酸鹽鈍化等。其中鉻酸鹽鈍化處理由于可形成鉻/基體金屬的混合氧化物膜層,膜層中鉻主要以三價(jià)鉻和六價(jià)鉻形式存在,三價(jià)鉻作為骨架,而六價(jià)鉻則有自修復(fù)作用,因而耐蝕性很好。由于鉻酸鹽成本低廉,使用方便,因而鉻酸鹽鈍化處理在航空、電子和其他部門得到了廣泛的應(yīng)用。但鉻酸鹽毒性高且易致癌,隨著環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng),鉻酸鹽的使用受到嚴(yán)格的限制,急需開發(fā)低毒性的鉻酸鹽替代品。


2鉬酸鹽與鎢酸鹽鈍化2.1鉬酸鹽鈍化鉬、鉻同屬VIA族,鉬酸鹽已廣泛用作鋼鐵及有色金屬的緩蝕劑[1]和鈍化劑。鉬酸鹽鈍化處理的方法主要有陽極極化處理、陰極極化處理和化學(xué)浸泡處理等。

英國Loughborough大學(xué)研究了鉬酸鹽鈍化處理過程中的電化學(xué)特性[2~6],還研究了鋅表面的化學(xué)浸泡處理[7]。結(jié)果表明,盡管鉬酸鹽鈍化的效果不如鉻酸鹽鈍化,但可以明顯提高鋅、錫等金屬的耐蝕性。

日本神戶鋼鐵公司研究出一種提高鍍鋅鋼抗白銹能力的鉬酸鹽鈍化方法,并取得專利[8,9]。鈍化液中含鉬酸或鉬酸鹽,24h鹽霧試驗(yàn)(按照標(biāo)準(zhǔn)JISZ2371)后,耐蝕性最好的達(dá)到5級(jí),即出白銹面積0~1%。用鉬酸鹽/磷酸鹽體系處理電鍍鋅層表面,在無添加劑的情況下可以產(chǎn)生與深黃色鉻酸鹽鈍化相似的耐蝕效果,而有添加劑時(shí)則可縮短最佳鈍化時(shí)間使之小于5min[10]。Tang等[11,12]研究出一種用鉬酸鹽/磷酸鹽體系處理鋅的工藝,申請(qǐng)了專利[13],鈍化處理液含鉬酸鹽,以Mo計(jì)2.9~9.8g/L,用可與鉬酸鹽形成雜多酸的酸(如磷酸)調(diào)節(jié)pH值。這種處理方法在鋅層表面形成0.05~1.00μm厚的膜層,膜厚與鉻酸鹽鈍化膜同數(shù)量級(jí),并可產(chǎn)生相應(yīng)的裝飾效果。膜的顏色與厚度有關(guān),據(jù)報(bào)道是從紅到黃再到藍(lán)的干涉色[13]。在腐蝕試驗(yàn)中,使用該方法處理形成的鉬酸鹽鈍化膜在堿性和中性環(huán)境中(如鹽霧試驗(yàn))耐蝕性不及鉻酸鹽鈍化膜,酸性環(huán)境中強(qiáng)于鉻酸鹽鈍化膜,而室外暴露試驗(yàn)結(jié)果則相當(dāng)[11]。

鍍錫鋼的鉬酸鹽鈍化處理也有報(bào)道[14]。鈍化液為1~10g/L鉬酸鈉,用硫酸調(diào)節(jié)pH值至1~5,溫度20~80℃,陰極極化電位-0.8V(vsSCE),處理時(shí)間2min,所形成的鉬酸鹽轉(zhuǎn)化膜的保護(hù)作用可以達(dá)到鉻酸鹽鈍化膜的水平。

韓克平等[15]研究了鎳表面具有裝飾性和防護(hù)性的鉬酸鹽轉(zhuǎn)化膜,用30g/L(NH4)6MoO24.4H2O,50g/LNaH2PO4.H2O,pH值6.5,50℃,陰極極化電流為300mA/dm2。還用鉬酸鈉和磷酸鈉(用氫氧化鈉或硫酸調(diào)節(jié)pH值),陰極極化處理鋼表面,生成了一種裝飾性和防護(hù)性的鉬酸鹽轉(zhuǎn)化膜[16]。

K.Kurosawa等[17]研究了用0.1mol/L鉬酸鹽(磷酸調(diào)節(jié)pH值)處理鋼表面生成的鉬酸鹽鈍化膜,在處理后涂漆的情況下,經(jīng)93天鹽霧試驗(yàn)(按照標(biāo)準(zhǔn)JIS Z2371),最好的膜可以達(dá)到10級(jí)。

鋅合金鍍層表面的鉬酸鹽鈍化膜也有報(bào)道。Cowieson等[18]研究了電鍍錫鋅合金表面的鉬酸鹽、鉻酸鹽和鎢酸鹽鈍化膜后認(rèn)為,鉬酸鹽鈍化效果不如鉻酸鹽。而Wharton等[19]研究了電鍍鋅鎳合金經(jīng)鉬酸鹽處理后生成的膜的情況,認(rèn)為鉬酸鹽鈍化膜耐蝕性不如鉻酸鹽鈍化膜,并且不具有自修復(fù)作用,但仍可明顯提高鋅鎳合金鍍層的耐蝕性。

2.2鎢酸鹽鈍化鎢與Cr、Mo同族,鎢酸鹽在作為金屬緩蝕劑方面與鉬酸鹽有相似性,因而對(duì)鎢酸鹽鈍化也有研究。

D.Bijimi等[2~6]主要研究了鋅、錫等在鎢酸鹽中陰陽極極化特征,24h鹽霧試驗(yàn)表明在鋅表面生成的鈍化膜中,鎢酸鹽鈍化膜的耐蝕性要遜于鉻酸鹽鈍化膜。

另外,Cowieson等[18]研究了鎢酸鹽鈍化Sn-Zn合金的方法,并研究了其抗鹽霧和抗?jié)駸嵝?。試?yàn)結(jié)果表明,鎢酸鹽鈍化膜抗鹽霧性能和抗?jié)駸嵫h(huán)試驗(yàn)性能差于鉬酸鹽和鉻酸鹽的鈍化膜。

3其他鹽類的鈍化

3.1硅酸鹽硅酸鹽處理具有成本低、鈍化液穩(wěn)定性好、使用方便、無毒、無污染等優(yōu)點(diǎn)[20],但耐腐蝕性能較差。

韓克平等[21]用50g/LNa2SiO3.9H2O、80ml/L氨基三甲*膦酸(ATMP)、5g/L硫脲,在pH值2.0~3.5,20~40℃時(shí)處理鍍鋅層0.5~2.0min并在90~100℃熱水中封閉3min得到了硅酸鹽化學(xué)轉(zhuǎn)化膜。他們認(rèn)為可能是帶負(fù)電荷的SiO32-或SiO2膠團(tuán)與Zn2+發(fā)生配位作用而形成保護(hù)膜。這種吸附膜的耐蝕性據(jù)認(rèn)為與鉻酸鹽鈍化膜的耐蝕性相當(dāng)(據(jù)電化學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果)。為了增強(qiáng)膜層耐蝕性,鈍化液中常加入一些有機(jī)促進(jìn)劑,如水溶性陰離子型丙烯酸胺、硫脲等化合物[20]。同時(shí)這種硅酸鹽轉(zhuǎn)化膜還可以進(jìn)行染色處理。在鈍化液在中加入某些天然纖維染劑如三芳基烷染液(陽離子型)或混合染料,可以染成各種顏色[20]。

3.2含鋯溶液含鋯溶液代替鉻酸鹽用于鋁基表面的預(yù)處理已被確認(rèn),但還較少用于鋅基金屬的處理。一般來說,鋯基無鉻鈍化液也可處理鋅基表面,作為涂漆的前處理,而一般不作為最終處理[9]。

鋯基無鉻鈍化液主要含有H2ZrF6,提供Zr和F。另外,常需加入少量的HF[10]。近來開發(fā)的鋯基鈍化液還包括一些高分子化合物。

Schram等[22]等研究了鋁表面的鋯基轉(zhuǎn)化膜的組成和結(jié)構(gòu)等。Deck等[23]發(fā)明了一種基于H2ZrF6的可自然干燥的無鉻鈍化液。L.Gal-Or等[24]研究出一種可陰極極化處理石墨和鈦的鋯基處理液,反應(yīng)過程中,陰極極化促進(jìn)Zr(OH)4沉淀在表面而后用升溫的辦法使其轉(zhuǎn)化為ZrO2。

3.3含鈷溶液Co(Ⅱ)和Co(Ⅲ)的絡(luò)合物均可鈍化處理金屬Al、Mg、Zn、Cd等。Schriever等[25]發(fā)明的鈍化液含0.01mol/L飽和的Co(Ⅱ)鹽(CoX2,X=Cl,Br,NO3,CN,(1)/(2)SO4等),0.03mol/L飽和硝酸鹽和0.06~6.00mol/L的乙酸胺。波音公司[26]的處理液中含Co(Ⅲ)鹽、NH4鹽、無機(jī)絡(luò)合劑(如亞硝酸鹽等)、水溶性胺類(如TEA、EDTA等),經(jīng)該溶液處理可提高鋁合金表面耐蝕性及與漆膜的結(jié)合力。該公司另一鈍化液[27]則含0.01mol/L飽和Co(Ⅲ)絡(luò)合物Me3[Co(NO2)6](Me=Na,K,Li),在pH值7.0~7.2處理Al、Mg等可形成表面含鈷的氧化膜。

3.4稀土金屬鹽稀土金屬鈰、鑭和釔等的鹽被認(rèn)為是鋁合金等在含氯溶液中的有效緩蝕劑。Hinton等[28]和Ping等[29]對(duì)含鈰溶液處理鋅表面做了一些研究。Hinton等[28]認(rèn)為,CeCl3能在鋅表面生成了一層黃色氧化膜,有效地降低0.1mol/LNaCl中鋅表面的陰極點(diǎn)處氧還原的速度。而Ping等[29]將電鍍鋅在含過氧化氫的40g/LCeCl3(pH值為4,溫度為30℃)中處理1min,在鋅表面形成一層金色的轉(zhuǎn)化膜層,該膜含鈰的氧化物和氫氧化物,具有很好的耐蝕性。

3.5三價(jià)鉻溶液三價(jià)鉻的毒性只有六價(jià)鉻的1%左右[30],因而對(duì)其研究也有一定的意義。L.

Roman等[31]報(bào)道了一種低毒性的三價(jià)鉻鈍化液,含不同的添加劑可得到不同的顏色的鈍化膜。如形成藍(lán)色膜的鈍化液含0.2~2.6g/LCr3+,0.1~0.2g/L(Mo2++Co2+),處理溫度18~25℃,時(shí)間20~60s,鹽霧試驗(yàn)結(jié)果表明,該藍(lán)色膜抗白銹可達(dá)到56h,而黃色-彩虹膜為98h,黑色膜可達(dá)130h。

4有機(jī)類鈍化處理研究表明,某些有機(jī)物可用于金屬表面的鈍化處理,有效提高金屬表面的耐蝕性能。

單寧酸是一種多元苯酚的復(fù)雜化合物,水解后溶液為酸性,可少量溶解鋅[20],因而可用于鍍鋅層的鈍化處理。在成膜過程中,單寧酸提供膜中所需羥基和羧基[20]。一般來說,濃度高對(duì)成膜有利,使膜層變厚,顏色變深,而對(duì)耐蝕性影響不大。常需加入一些添加劑如金屬鹽類、有機(jī)或無機(jī)緩蝕劑等[20]。McConkey[32]報(bào)道了一種單寧酸基的轉(zhuǎn)化膜處理工藝,用磷酸、單寧酸處理金屬表面后,使金屬鐵表面穩(wěn)定,后續(xù)的涂層與基體結(jié)合緊密,可為涂漆提供可靠的前處理。

文獻(xiàn)[33]認(rèn)為,對(duì)鍍鋅層來說,最有希望替代鉻酸鹽鈍化的是一些特別的鋅的螯合處理,因?yàn)樗茉阡\層表面形成一層不溶性的有機(jī)金屬化合物,提供了極好的耐蝕性。因而由國際鉛鋅研究組織(ILZRO)發(fā)起的研究項(xiàng)目,對(duì)各種螯合劑的效果進(jìn)行了評(píng)價(jià)[33]。另外,K.Wippermann等[34]研究了鋅表面各種三氮雜茂的衍生物(triazolederibative)鈍化處理效果,其中以二氨基三氮雜茂(bisminotriazole,縮寫為BAT4)效果最好,所需的濃度也低。電容電位曲線和XPS分析表明生成了最大厚度為3nm的保護(hù)性三氮雜茂鋅(AnBAT4)膜,有極好的緩蝕性能,膜中鋅和三氮雜茂環(huán)的化學(xué)計(jì)量比為1∶2。

5結(jié)束語盡管文獻(xiàn)報(bào)道了各種不同的無鉻鈍化工藝,但目前還沒有一種無鉻鈍化工藝能夠完全代替鉻酸鹽鈍化工藝。一些無鉻鈍化工藝在某些方面已經(jīng)與鉻酸鹽鈍化相當(dāng),甚至某些方面還強(qiáng)于鉻酸鹽鈍化。隨著環(huán)保要求的日益嚴(yán)格,對(duì)于量大面廣的鍍鋅行業(yè),鉬酸鹽鈍化很有應(yīng)用前景,其他領(lǐng)域?qū)o鉻鈍化工藝的研究和應(yīng)用也會(huì)越來越多。


本文就目前國內(nèi)外研究的幾種主要無鉻鈍化工藝進(jìn)行了討論,綜述了國內(nèi)外研究的幾種主要無鉻鈍化工藝,指出隨著對(duì)環(huán)保要求的提高,用低毒性的鈍化劑代替高毒性的六價(jià)鉻酸鹽的研究受到重視。 
 
打賞
 
更多>同類技術(shù)
0相關(guān)評(píng)論

推薦圖文
推薦技術(shù)
點(diǎn)擊排行
?
網(wǎng)站首頁  |  鋁材QQ群大全  |  大瀝著名鋁企  |  鋁錠手機(jī)短信  |  關(guān)于我們  |  聯(lián)系方式  |  使用協(xié)議  |  版權(quán)隱私  |  網(wǎng)站地圖  |  排名推廣  |  廣告服務(wù)  |  RSS訂閱  |  違規(guī)舉報(bào)  |  粵ICP備18150991號(hào)  |