低铬银白色钝化

    镀锌层银白色钝化有两种方法，一是先用三酸高铬钝化液钝化，然后不含硫酸根的纯铬酐溶液进行漂白，这种不含硫酸根的溶液，铬酐浓度也需150g／L左右，另外在溶液中还需加入5g／L左右的碳酸钡，使硫酸根成为不溶性的硫酸钡沉淀，以确保溶液中不含游离子的硫酸根。因在不含硫酸和其它阴离子促进剂的铬酐溶液中，是不会形成钝化膜的，且对于已经形成的钝化膜还有剥离作用。

    用这种方法获取的银白色钝化膜，所产生的含铬废水非常多，这差不多是两次高铬钝化，且都要清洗得较为干净，用这种方法获取的镀锌白钝化膜成本高、污染大，是应属于一种淘汰的老工艺。

    后来陆续推出一些低铬和超低铬银白色钝化工艺，才大大减少了钝化含铬废水并降低了生产成本。

    （1）低铬和超低铬银白色钝化配方和工艺条件（表3-11）

    注：4＃是超低铬银白色钝化配方，由无锡市钱桥助剂厂生产，铬酐含量不足1g／L，钝化后可直接热水烫，因此几乎没有废水产生。用这种钝化剂钝化出的产品，外观银白，不带彩色。

（2）低铬和超低铬钝化的工艺流程

    由于低铬和超低铬银白色钝化溶液，本身对锌镀层不具有化学抛光的能力，因此在进行钝化前，必须先要将镀锌层在稀硝酸液中出光清洗后，再在钝化液中钝化，这样避免了将稀硝酸液带入钝化液中去。为获取光亮银白的钝化膜外表，要求镀锌层必须光亮，否则无法取得清亮的银白色。

    工艺流程：镀锌→清洗→出光（2％～3％的稀硝酸溶液）→清洗→银白色钝化→水洗→（4^＃配方可省去此工序）→含铬酐0.1g／L左右的热水烫→离心干燥→检验包装。

（3）银白色钝化配方中各组分的作用

    ①铬酐（CrO₃）铬酐是形成钝化膜的必须组分。银白色钝化膜层非常薄，要稍厚一些的钝化膜就会带彩色。三酸高铬钝化，实际上主要对锌镀层起到化学抛光作用，而后一道不含硫酸根的溶液才是银白色钝化。现在采用低铬或超低铬钝化工艺，是用稀硝酸出光来代替高铬钝化。用低浓度的铬酐溶液，代替高浓度的出白溶液。这种钝化膜，只是极微量的六价铬渗入锌镀层的表面晶格中，因此不会呈现出彩色和蓝白色。根据这一原理，如果把铬酐浓度提得太高没有必要。我们从4^＃号配方看出，铬酐浓度不到1g／L，就能获取表面色泽良好的银白色钝化层就是一个很好的例证。

    ②碳酸钡 碳酸钡与硫酸根，能化合成溶度积很小的硫酸钡，它的加入，是不让游离硫酸根存在钝化液中。我们知道，在钝化溶液中，硫酸根是一种阴离子成膜促进剂，它能促进锌镀层和铬酸盐进行化合反应，从而形成铬酸盐钝化膜层。银白色钝化膜层不能有一点彩色，也就是说，锌镀层不能与铬酸盐形成化合物，这就要将各种阴离子促进剂除去，铬酐中含有少量的硫酸，足以使钝化膜带彩色，所以加入碳酸钡后，便能除去溶液中的硫酸根。碳酸钡溶解度小，加入后要充分搅拌，以让它与硫酸根充分接触。

    ③硝酸（HNO₃） 硝酸在低铬钝化液中作用不大，仅起到调节pH值的作用，硝酸含量高，钝化膜也会出现彩虹色。因此在银白钝化配方中也可以省去它。为防止出光液的稀硝酸带入，要求出光后的零件必须进行清洗。
    ④醋酸 醋酸是一种弱酸，对钝化液的pH值有较好的缓冲作用，醋酸在4＃配方中应用，效果十分明显。这种配方要是不加醋酸，钝化膜就不够清亮，而且膜层稍带黄，加入5mL／L醋酸后，膜层就呈清亮的银白色。

（4）工艺条件的影响低铬和超低铬银白色钝化溶液中，特别要注意的不可带入硫酸根或其它阴离子，否则膜层将会出现彩色，硝酸也不宜多，这两种溶液，都可在常温条件下进行钝化，也可加温钝化，常温钝化时间长一些，加温钝化时间稍短一些。钝化膜主要是在溶液中形成的，所以在常温时应不少于15s，在温度较高时，时间可适当缩短。如我们曾将4^＃配方的超低铬钝化溶液用于镀锌线材钝化上，把WX-Z银白钝化粉加入后道工序的热水中，用量只有0.2g／L，温度控制在90℃以上，时间只有1s左右，经这样处理后的镀锌线材，外观银白色，耐蚀性也有较大提高，这就是说，当钝化液温度提高时，钝化时间就可缩短，温度也不能低于10℃，在冬天气温低时要进行加温。


本文转载自《合金电镀工艺》编著    曾祥德
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