禾川化學(xué)配方研發(fā)熱線:18068018082(柏工)【提供整套技術(shù)解決方案一站式服務(wù)】
當(dāng)今隨著市場競爭的日趨激烈,自**加入WTO后,很多重慶的鋁合金壓鑄企業(yè)都將業(yè)務(wù)擴展到了**市場。**市場的要求眾多,比如產(chǎn)品的交期、質(zhì)量、外觀包裝和是否屬于**系列產(chǎn)品。在這里我們說到**,現(xiàn)在我們***也在倡導(dǎo)綠色行動,全球也很注重環(huán)境的改善,出現(xiàn)了些電動車、天然汽車和太陽能產(chǎn)品。
現(xiàn)在作為重慶眾多的氣、摩配,通機產(chǎn)品而言,也在不斷的要求產(chǎn)品達到環(huán)境體系要求,作為出口的產(chǎn)品必須要符合歐盟RoHS指令,而且產(chǎn)品還必須具備抗腐蝕的能力也是一個很關(guān)鍵的因素。這一步是必然要走的一條路。那么做為鋁合金產(chǎn)品怎樣才能夠做到這一步,這就是需要對我們的鋁合金產(chǎn)品進行表面處理,也就是--鈍化。
1.什么是鈍化?
鈍化就是使金屬表面轉(zhuǎn)化為不易被氧化的狀態(tài),而延緩金屬的腐蝕速度的方法。一種活性金屬或合金,其中化學(xué)活性**降低,而成為貴金屬狀態(tài)的現(xiàn)象,叫鈍化。
金屬由于介質(zhì)的作用生成的腐蝕產(chǎn)物如果具有致密的結(jié)構(gòu),形成了一層薄膜(往往是看不見的),緊密覆蓋在金屬的表面,則改變了金屬的表面狀態(tài),使金屬的電極電位**向正方向躍變,而成為耐蝕的鈍態(tài)。如Fe→Fe++時標(biāo)準(zhǔn)電位為-0.44V,鈍化后躍變到+0.5~1V,而顯示出耐腐蝕的貴金屬性能,這層薄膜就叫鈍化膜。金屬的鈍化也可能是自發(fā)的過程(如在金屬的表面生成一層難溶解的化合物,即氧化物膜)。在工業(yè)上是用鈍化劑對金屬進行鈍化處理,形成一層保護膜。
2.鈍化的機理
金屬處于鈍化狀態(tài)能保護金屬防止腐蝕。
首先要清楚,鈍化現(xiàn)象是金屬相和溶液相所引起的,還是由界面現(xiàn)象所引起的。有人曾研究過機械性刮磨對處在鈍化狀態(tài)的金屬的影響。實驗表明,測量時不斷刮磨金屬表面,則金屬的電勢劇烈向負方向移動,也就是修整金屬表面可引起處在鈍態(tài)金屬的活化。即證明鈍化現(xiàn)象是一種界面現(xiàn)象。它是在一定條件下,金屬與介質(zhì)相互接觸的界面上發(fā)生變化的。電化學(xué)鈍化是陽極極化時,金屬的電位發(fā)生變化而在電極表面上形成金屬氧化物或鹽類。這些物質(zhì)緊密地覆蓋在金屬表面上成為鈍化膜而導(dǎo)致金屬鈍化,化學(xué)鈍化則是像濃HNO3等氧化劑直接對金屬的作用而在表面形成氧化膜,或加入易鈍化的金屬如Cr、Ni等而引起的?;瘜W(xué)鈍化時,加入的氧化劑濃度還不應(yīng)小于某一臨界值,不然不但不會導(dǎo)致鈍態(tài),反將引起金屬更快的溶解。在化學(xué)鈍化的時候我們現(xiàn)在提倡綠色鈍化----三價鉻鈍化液鈍化。
3.三價鉻鈍化。
金屬的鈍化也可能是自發(fā)的過程(如在金屬的表面生成一層難溶解的化合物,即氧化物膜)。在工業(yè)上是用鈍化液對金屬進行鈍化處理,形成一層保護膜。在**的前提下,我們現(xiàn)在逐步開始使用三價鉻鈍化液。
3.1.什么是三價鉻?
三價鉻是指鉻在+3狀態(tài)下的化合狀態(tài),其危害性次于六價鉻,在目前的產(chǎn)品運用中,屬于**系列。
三價鉻含量對鍍鉻層的質(zhì)量至關(guān)重要,測定和控制三價鉻的含量,不*能了解鍍液的性能、溶液的導(dǎo)電性、陽極的狀況等情況,還能保證鍍鉻的正常進行。
以前鋁合金表面處理都采用六價鉻工藝,對人體和環(huán)境均有極大的危害。歐盟法令的出臺,將極大影響產(chǎn)品的銷售。為此,使鋁合金產(chǎn)品前處理向無鉻化和三價鉻鈍化工藝轉(zhuǎn)化,三價鉻鈍化液產(chǎn)品性能完全符合ROHS 指令要求,出口前景明朗。主要用于各種鋁材(包括鋁合金及鋁壓鑄件)的鈍化處理,同時也可用于噴漆、粉末噴涂及上膠處理的前處理,其處理后的防蝕性能優(yōu)于六價鉻鈍化工藝,可以采用普通浸漬、噴淋、手工擦拭等工藝操作,其表面形成均一、透明、淡彩的涂層, 符合 MIL-DTL-81706 及 MIL5541 的耐腐蝕標(biāo)準(zhǔn),低接觸電阻 , 小于 0.8mOhm/cm 2 ,并且可抗至 100℃ 高溫而不減損其防蝕能力,具有 **、安全***、操作、廢水處理簡單等特點。
3.2.三價鉻的組成
3.2.1三價鉻離子(主成膜劑):**鉻、硝酸鉻、氯化鉻
3.2.2鉻合劑(產(chǎn)品穩(wěn)定劑):有機酸體系-草酸、檸檬酸;氟體系-氟化鈉,氟化銨,氟化氫銨(目前所用的綠色透明**都是這個體系)。
3.2.3氧化劑:硝酸根離子其它金屬離子
3.2.4目的是為了提高耐蝕性并調(diào)整鈍化膜的顏色。用的相當(dāng)多的有鈷、鎳及一些稀土元素
3.3三價鉻的特性
3.3.1三價鉻鋁鈍化劑適用于任何鋁合金,鋅合金表面.可在鋁合金層表面形成一層無色的鈍化膜,不銹鋼噴丸壓鑄鋁表面形成藍色的鈍化膜.
3.3.2抗熱性佳(100℃不減弱防蝕能力),耐蝕性高(NSS中型鹽霧測試可以達到268小時以上)。
(鋁合金中的Si(硅)、Cu(銅)含量對鹽霧時間有一定的影響,含Si(硅)、Cu(銅)量較高的鋁合金經(jīng)該產(chǎn)品處理后,中性鹽霧時間可達到144小時以上,含Si(硅)、Cu(銅)量較低的鋁合金經(jīng)該產(chǎn)品處理后,中性鹽霧時間可達到268小時以上,鋁的純度越高,鈍化后耐腐蝕性就越強,具體根據(jù)測試結(jié)果而不同。
3.3.3三價鉻鈍化液抗熱性佳,安全、**、***,通過瑞士SGS標(biāo)準(zhǔn)檢測,符合歐盟RoHS指令。
3.4三價鉻鈍化原理
3.4.1水溶液中Cr3+通常都以[Cr(H2O)6]3+存在,水的絡(luò)合能力很弱,在發(fā)生鈍化反應(yīng)時,體系不穩(wěn)定,因此需要一些相對較強的絡(luò)合劑。這與電鍍添加劑的本質(zhì)基本相同。
3.4.2金屬鋅在氧化劑硝酸的作用下溶解為鋅離子。
3.4.3由于H+的消耗,使金屬的表面pH升高
3.4.4隨著pH升高,絡(luò)合離子穩(wěn)定降低,解離出的氫氧根離子進攻絡(luò)合離子,使鉻離子及溶液中的鋅離子形成Cr(OH)3和Zn(OH)2,沉淀在鋅表面上形成鈍化膜;同時,作為絡(luò)合劑的C2O42-也被解離出來與Co2+形成不溶性的C2O4Co沉淀在鈍化膜表面。C2O4Co是非晶態(tài)的固體,其能極大的提高鈍化膜的抗蝕性能
3.4.5這樣反復(fù)進行,直到鈍化膜生長起來。
禾川化學(xué)配方研發(fā)熱線:18068018082(柏工)【提供整套技術(shù)解決方案一站式服務(wù)】