無鈷硫酸鹽體系三價鉻黑色鈍化液的制備和性能研究.pdf

1、鋼鐵材料表面鍍鋅后再采用鈍化處理是工業(yè)上針對鋼鐵表面防腐最常用的技術(shù)方法之一。然而，鍍鋅層上的鈍化處理一直采用傳統(tǒng)鉻酸鹽鈍化，由于六價鉻有毒，具有致癌性，對環(huán)境和人體均會帶來嚴(yán)重的危害，因此它的應(yīng)用在國外早已受到嚴(yán)格限制；由于三價鉻的毒性僅為六價鉻的1％，并且三價鉻鈍化在許多方面具有與六價鉻鈍化相似的性質(zhì)，它是最具有可能代替鉻酸鹽鈍化的工藝。
　　 作為三價鉻鈍化工藝之一的三價鉻黑色鈍化工藝，一般常采用鈷(鎳)鹽作為鈍化液的發(fā)黑

2、劑。在一定的條件下，Co(Ⅱ)在空氣中能被氧化為不穩(wěn)定的Co(Ⅲ)，它能從Cr(Ⅲ)奪取電子，變成穩(wěn)定的Co(Ⅱ)，而使Cr(Ⅲ)變成Cr(Ⅵ)；此外，鈷(鎳)鹽的過度使用會對水生態(tài)環(huán)境造成長久性的污染。因此，對于新型的、環(huán)境友好型的三價鉻黑色鈍化工藝技術(shù)的研究迫在眉睫，而開發(fā)新一代的發(fā)黑劑則顯得尤為重要。本課題的目的在于探索研究出一種過渡金屬無機(jī)硫化物作為鈍化液的發(fā)黑劑，以取代現(xiàn)有鈷(鎳)鹽作為三價鉻黑色鈍化液的發(fā)黑劑。這一思路在文獻(xiàn)

3、中有所提及，但基本上沒有人進(jìn)行嘗試。另外，本文首次采用了醋酸鉻作為三價鉻黑色鈍化液的主成膜鹽。
　　 在對無鈷硫酸鹽體系三價鉻黑色鈍化膜性能的研究中，以最優(yōu)工藝條件中無鈷硫酸鹽體系三價鉻黑色鈍化膜層以及純鍍鋅層、鉻酸鹽黑色鈍化膜層等作對比，利用醋酸鉛點滴試驗、失重率試驗、耐中性鹽霧試驗等對無鈷硫酸鹽體系鈍化膜的耐腐蝕性能進(jìn)行了初步評價。通過塔菲爾極化曲線、交流阻抗譜電化學(xué)測試方法，對無鉆硫酸鹽體系三價鉻黑色鈍化膜的耐腐蝕性能做了

4、進(jìn)一步分析與討論。利用SEM、XRD對無鈷硫酸鹽體系三價鉻黑色鈍化膜的微觀形貌和物相進(jìn)行了相關(guān)分析。
　　 氯化鉀鍍鋅層在最佳工藝條件下處理得到的黑色鈍化膜，再經(jīng)過ST-503封閉液封閉后，其鈍化膜外觀烏黑光亮，色澤均勻，醋酸鉛點滴試驗時間可達(dá)101s；由耐中性鹽霧試驗的檢測結(jié)果可知，黑色鈍化膜的耐腐蝕等級可達(dá)7級；通過SEM觀察表明，對比未封閉處理的無鈷硫酸鹽體系三價鉻黑色鈍化膜，經(jīng)封閉處理后的無鈷硫酸鹽體系三價鉻黑色鈍化膜表