對于無鉻鈍化的研究工作

2019-10-29

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鍍鋅產品因其適用范圍廣泛、防腐年限長久、制備工藝簡單、價格成本低廉等優勢，而被大量應用于工業、能源、交通、建筑以及國防等眾多領域。但由于鋅元素化學性質活潑，當在含水、氧氣、二氧化碳等潮濕的環境中時，腐蝕速率大大增加，鍍鋅層的耐蝕壽命大大縮短，甚至失去防護作用。因此，對鍍鋅層表面進行鈍化防護處理迫在眉睫。通過鈍化處理，既能提高鍍鋅層的腐蝕防護性能，又能有效增強鍍層與基體的結合力，從而延長使用壽命。傳統鈍化工藝主要以一定濃度的鉻酸鹽鈍化為主，鉻酸鹽鈍化處理具有工藝簡單、耐蝕性高及自修復能力好等優點。

鍍鋅板

但鉻酸鹽鈍化的主要成膜物質六價鉻具有強烈的致癌性，長期接觸對人體不宜，同時六價鉻毒性很大，對環境污染嚴重。因此，國內外開始嚴格限制鉻酸鹽鈍化的使用，甚至有歐洲國家已經法令禁止電子、電器類等產品采用鉻酸鹽鈍化。所以研究開發無毒、高性能的無鉻鈍化工藝勢在必行，而這也是金屬表面處理技術發展的必經之路。

重慶鍍鋅板鉬、鎢與鉻同屬VIB族元素，屬于極少數低毒的緩蝕劑，常被用于金屬基材料的防腐處理。牟世輝等通過正交實驗，獲得了一種具有一定實用價值的鉬酸鹽鈍化工藝體系，且48 h鹽霧試驗結果顯示，經過這種鈍化體系處理過的鍍鋅層的腐蝕率約為9.2%；與鉻酸鹽鈍化相比，鉬酸鹽鈍化效果一般。盧錦堂等把磷酸鹽作為添加劑，加入到鉬酸鹽鈍化液中，并研究了其復合鈍化液的耐蝕性能。結果顯示，PO43-與鉬酸鈉中的MoO42-在酸性條件下可形成磷鉬雜多酸，從而使MoO42-鈍化液的氧化性增強，更加有利于其與鍍鋅層作用，加速鈍化膜形成，并且鈍化液較為穩定。

隨著人們環保意識的增強以及各國家法令法規的限制，鉻酸鹽鈍化漸漸被無鉻鈍化取代已毋庸置疑。但不論是有機鈍化膜還是無機鈍化膜，甚至是耐蝕效果較好的有機/無機復合無鉻鈍化工藝，其耐蝕性和操作工藝都不如鉻酸鹽鈍化好，所以對于無鉻鈍化的研究工作勢在必行。

據現有研究得出，有機硅烷、有機酸及稀土無機鹽的復合鈍化工藝將有很大的研究前景。有機硅烷和有機酸特有的官能團可以與基體緊密結合，是主要的成膜物質；而稀土金屬鹽可作為金屬緩蝕劑加入，一方面防止腐蝕介質的進入，另一方面與有機鈍化膜復合，增加其抗老化和自愈合性能。同時這種鈍化液無毒無污染、穩定性好，而其耐蝕性已經很接近鉻酸鹽鈍化，所以有機硅烷、有機酸、稀土金屬的復合鈍化將成為無鉻鈍化技術研究發展的主要方向之一。