文档介绍：无铬钝化液成分
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镀锡板是制作食品罐和饮料罐的重要原材料,随着人们生活水平的提高, 镀锡板的需求量也在增加。在生产镀锡板过程中, 带钢经镀锡、软熔以后,为了提高镀锡板的耐蚀性能, 防止镀锡板在贮存或涂料烘烤时锡层氧化发黄, 同时提高镀锡板的耐硫化变黑等性能, 要对镀锡板进行钝化处理。最常用的是采用铬酸盐阴极钝化处理, 所得到的钝化膜很薄, 耐蚀性能很好。但是铬酸盐中所含的六价铬毒性很大, 严重污染环境、危害人体健康。为了保护环境、保障人体健康, 各国都在研究高耐蚀性、环保型无铬钝化工艺。
无铬钝化技术总体可分两大类: 无机类和有机类; 科研人员较多把一些有机类物质与无机类物质混合使用, 从而达到钝化的目的。研究涉及锆酸盐、钼酸盐与钨酸盐、硅酸盐、磷酸盐、钛酸盐、稀土金属盐及有机类( 如植酸) 等[ 1] , 其中研究有较大进展的为锆酸盐钝化和有机类钝化。
2 无机类钝化
2. 1 钼酸盐钝化
钼与铬在周期表中同属第Ö B 族, 钼酸盐与铬酸盐极为相似, 但其毒性远比铬酸盐的低。1983年, 英国Loughborough 大学Pryor 和Cohen 对钼酸盐的缓蚀机理进行探讨, 研究了钼酸盐处理过程中的电化学性质[ 2, 3] ; 将铬酸盐、钼酸盐和钨酸盐分别应用于锡的表面处理, 并进行电化学研究[3~ 5] , 发现三者中铬酸盐钝化膜耐蚀性最好; 钼酸盐也能有效地在锡表面成膜。
试验发现, 钼酸盐处理能有效增强锡锌合金表面的耐蚀性, 但锡锌合金经钼酸盐处理后的耐蚀性不如铬酸盐处理的好。Cowieson 等[6] 研究用钼酸盐处理电镀锡锌合金, 发现钼酸盐钝化效果不如铬酸盐的效果好; 钼酸盐钝化膜在耐蚀性试验中不具有自修复作用, 但可明显提高锡合金表面的耐蚀性。钼酸盐处理主要有化学浸泡、阳极极化处理和阴极极化处理等[ 7] 。镀锡板的钼酸盐无铬钝化液为1~ 10 gPL 钼酸钠, 用硫酸调节pH 值至1~ 5, 20~ 80 bC, 阴极极化电位为- 0. 8 V( vs SCE) , 处理时间2 min, 所形成的钼酸盐转化膜的保护作用可以达到铬酸盐钝化膜的水平[ 8] 。Tang. . 等[ 9] 采用钼酸盐P磷酸盐来代替铬酸盐处理, 取得了良好效果, 并申请了专利。
无铬钝化液中MoPP 比例对钝化效果有较大影响, 当MoPP= 0. 6时, 钝化膜的耐蚀性相对较好( pH 值为3~ 5, 温度为60 bC, 时间2 min) , 其耐蚀性与铬酸盐彩色钝化膜相似。钼酸盐在金属磷化过程中起促进成膜、加快成膜速率、减小膜层质量和提高耐蚀性的作用; 其盐在溶液中同时起到抑制腐蚀的作用。钼酸盐转化膜的外观与溶液的酸度( pH 值) 、浓度和温度有关,膜的颜色随溶液浓度、处理温度的升高和处理时间的延长而变化[ 10] 。
张景双等对钼酸盐钝化工艺进行研究, 无铬钝化液__主要含有钼酸钠、硫酸和氯化物, 其工艺条件[11] : 钼酸钠30~ 40 gPL, 硫酸