三价铬钝化液，可以让金属表面拥有蓝白、黑色及彩色的靓丽外观，那么，该钝化液的配方是怎么调制的呢？配制过程中需要注意哪些操作？
         三价铬蓝白钝化在我国很早就已经用于工业化生产，所得钝化膜外观靓丽，但耐蚀性较差。新一代的三价铬蓝白色钝化溶液由三价铬盐、氧化剂、络合剂、成膜剂、填充封孔剂等成分组成，得到的钝化膜的耐蚀性已经优于六价铬钝化膜。而对于要求苛刻的产品，许多加工厂家在这种钝化膜的基础上再进行封闭处理，可以进一步提高其防护能力。

三价铬钝化溶液的配方和操作条件

随着社会的进步和商品经济时代的来临，知识产权的保护越来越被人们重视，许多小化工产品的配比也从公开走向保密，三价铬钝化溶液也不例外。到目前为止，除一些发明专利文献外，所有关于三价铬钝化的文章中溶液都是以浓缩产品出现。综合国内外有代表性的三价铬蓝白钝化专利配方和使用条件，笔者认为有一定参考价值的溶液组成等如表1所列。用户在不能确定具体材料和配比时，请购买需要的商品来使用。三价铬蓝白钝化剂生产厂家除外资、合资企业外，还包括广州达志化工、厦门宏正化工、武汉艾特普雷公司、武汉风帆电镀技术公司、杭州东方等国内厂家。

表1  三价铬蓝白色钝化溶液配方和操作条件

三价铬蓝白钝化的工艺流程

镀锌→清洗→0.5%稀硝酸溶液出光→清洗→钝化→清洗→浸钝化剂保护膜→热风离心干燥或压缩空气吹干(白钝化膜一般抗盐雾性能较差，只有24h左右，所以需要在钝化后浸一层保护膜，以提高其抗蚀性能；如对膜层抗蚀性要求不高的，也可以不浸保护剂。保护剂以无机型的为佳，干燥后成玻璃状物质封闭覆盖在钝化膜表面，且对钝化膜色泽影响较小)。

三价铬蓝白钝化溶液的操作注意事项

三价铬钝化溶液大多是商品钝化剂，虽然配方各有千秋，但万变不离其宗，其主要成分还是差不多的，只是辅助剂有所不同。纵观不同厂家提供的相关产品说明来看，三价铬蓝白钝化溶液在使用中必须注意：

(1)钝化溶液的pH值：工艺条件中的pH值多在1.6～2.3之间，这一pH值，正是形成钝化膜最合适的酸碱度；低了膜层薄，且容易发雾；高了膜层疏松，结合力差。但这一pH值范围对锌镀层不能起较好的化学抛光作用，所以钝化前需要在稀硝酸溶液中进行光亮浸蚀，这一点与六价铬蓝白色钝化是不同的。在钝化反应中，随着锌层的溶解，必然导致溶液氢离子的消耗，这样pH值会逐渐升高。要降低三价铬钝化溶液的pH值，多数是添加硝酸。由于前一道工序是稀硝酸出光，许多厂家在零件出光后不清洗直接进入钝化槽进行钝化。尽管这样溶液不必再过多的添加硝酸了，但带入稀硝酸溶液的同时，锌离子也被带入溶液中；此外过多的稀硝酸导致pH值过快下降，这需要操作人员的经验积累，使带入稀硝酸的量正好能维持pH值在工艺范围之内。因此，还是应该按照要求进行正常操作。

三价铬钝化溶液的pH值是一项重要的指标，要得到质量好的钝化膜，必须要控制好pH值。如稀硝酸溶液带入过多，也可以加入10%的氢氧化钠或碳酸钠溶液来调整。

(2)钝化溶液的温度与钝化膜的厚度和抗腐蚀性有密切的关系，一般来说，温度高时所获得的钝化膜层厚，抗蚀性能也较好；但提高温度要耗电，操作起来也不太方便，工人们总希望在室温条件下操作，如果室温条件下操作能满足要求，当然更好，但对抗腐蚀性能要求高的，则需要提高钝化溶液的温度。

(3)钝化时间与膜层厚度也有一定的关系。不同的钝化剂要求的钝化时间各不相同，因此在确定生产工艺流程时应仔细阅读选定厂家提供的工艺维护管理文件，并结合自身产品特性，通过试验进行确定。空气中需要有一定时间的停留，这对成膜是有好处的。价铬彩色钝化

三价铬钝化剂从开始研制到现在虽然时间不长，发展却很快。尽管三价铬钝化推行之初，许多业者对彩色钝化膜的外观颜色还很陌生，但在国内外市场需求的推动下也逐渐得到认同。随着镀锌三价铬钝化的需求量的不断增加，使用比较普遍的彩色钝化更是日新月异，钝化膜的耐蚀性也得到不断提高。三价铬彩色钝化膜的厚度仅有0.25μm～1μm,分析表明其主要成分是三价铬、锌离子和少量辅助成分，这就决定了三价铬彩色钝化膜只能是以蓝紫色为基调的彩色。只有当膜层的厚度和辅助成分发生改变时，才有可能实现其他颜色。为满足不同零部件的设计需求，已经有研发生产企业通过改变辅助材料的种类和用量，实现三价铬彩色钝化膜外观偏明黄的转变，但生产应用未见报道。

三价铬彩色钝化剂的配方和操作条件

三价铬彩色钝化剂和其他同类型的钝化剂一样，其材料配比也是各企业的商业机密。随着研究工作的不断深入，从三价铬离子的浓度变化来看，彩色钝化溶液也可以分作高浓度、中浓度和低浓度。三价铬彩色钝化的参考配方和操作条件见表2,用户可通过自己生产的需要和试验去挑选，使用时请严格按照供应商提供的工艺文件进行操作和管理。提供三价铬蓝白钝化的企业同时也会提供三价铬彩色钝化溶液，用户可根据自身要求进行选择。

 表2  三价铬彩色钝化的配方和操作条件

三价铬彩色钝化溶液的工艺条件对钝化膜质量的影响

(1)钝化溶液的浓度。由于上述配方都是以商品形式出售的，未列入各种成分的数据，但三价铬的含量是很容易通过化学分析来得出的，较普遍的三价铬离子浓度应在5g/L左右。

(2)pH值。三价铬彩色钝化溶液的pH值是一个重要的参数，从表3-1-23可见，其pH值多在2±0.2之间，可用0.5~5.0的精密pH值试纸测量。它的成膜条件与低铬六价铬彩色钝化溶液的条件相似，pH值在1.8～2.2之间是钝化膜的溶液中成膜的条件。低于1.8,膜层难以形成，不能得到厚的钝化膜，抗蚀性能差，色彩也淡；高于2.2会影响钝化膜的结合力，膜层疏松，表面光亮度差。

(3)温度。三价铬彩色钝化溶液的自催化性较弱，因此大多数溶液需要加温，以促进反应加速进行。一般来说，在常温条件下，成膜速度慢，膜层较薄，抗盐雾性能差；但适当调整配方和提高pH值，则成膜时间可缩短，也能达到要求。溶液温度越高，膜层越厚，抗盐雾性能也越好；但温度过高，钝化膜易发雾。国外专利中有的将钝化液加温到沸腾状态，据说，盐雾试验能达到1000h。由此可见温度对于三价铬彩色钝化膜的重要性。通常三价铬彩色钝化溶液的温度控制在50℃左右，经改进后的配方，温度也可低到20℃,但这种配方目前还是少数。

(4)时间。如上所述，三价铬彩色钝化膜形成速度较慢，除了需要加温外，钝化时间也比六价铬彩色的长。时间长短影响钝化膜的厚度，时间短，膜层薄，反之则膜层厚；但膜层过厚也是不宜的，过厚会引起膜层疏松和结合力不牢。钝化时间还与溶液的温度有关，如溶液温度低，则钝化时间需长些；如钝化溶液温度高，则钝化时间可以适当缩短，一般控制在30s～60s之间。三价铬黑色钝化

镀锌层黑色钝化膜具有乌黑光亮、色泽均匀、高雅庄重的外观。曾有人说，黑色是永恒的流行色，是一种永远不会过时的色调。黑色钝化膜的抗蚀性又好，因此近几年来该工艺越来越受到人们的青睐，所以使用范围也随着扩大了。某些电子产品，如收录机等音响网罩、前后盖和无线电仪表以及照相机和光学仪器等配件，也往往选用镀锌黑色钝化来进行保护和装饰；汽车和摩托车的零部件，如消光灯罩、制动器、仪表板螺丝等也多用镀锌黑色钝化工艺来进行处理；镀锌黑色钝化还用在日用五金制品、造船等方面。对电镀厂来说，其附加值要比其它镀锌钝化的大得多，所以更突显该工艺的重要性。

迄今，市场上推出的商品三价铬黑色钝化的发黑剂，既不是银盐，也不是铜盐，而是另外两种金属盐，稍早推出的发黑剂是铁盐，但铁盐发黑的膜层比较疏松，稳定性也较差，现在已有一种金属来取代，膜层坚牢，也较光亮。三价铬黑色钝化剂配方比蓝白色和彩色钝化剂的要复杂些。就笔者所了解到的信息，目前国内外推出的商品性三价铬钝化剂的发黑剂都不是银盐，从剂型看，大都分A、B两型。通常，A型为三价铬盐和其他辅助剂，B型为发黑剂和助剂。AB两种剂型结合起来，才能成为工作液。商品三价铬钝化剂现在虽已投入实际生产应用，但这些溶液的稳定性还有待提高；因为在生产过程中溶液变化较大，需要频繁地进行调整。以铁盐为发黑剂的溶液放置一段时间后，再调整也无济于事，只好倒掉重配。有的溶液适应性范围还不够宽，如说明书中特别指出，该钝化剂适宜碱性镀锌层，可获得高光泽的黑色层，这就是说对于氯化钾镀层可能不适用。总的来说，三价铬黑色钝化工艺还不太成熟，目前尚处研发阶段。

黑色钝化剂的配方和操作条件

三价铬黑色钝化溶液的配比等相对繁琐，商品钝化剂大多分为A/B剂两种成分，在配槽和补加中同时使用。我们建议用户选择合适的商品材料。典型的三价铬黑色钝化溶液的组成与操作条件列于表3。

表3  三价铬黑色钝化溶液的组成与操作条件

黑色钝化的工艺流程

镀锌→清洗→稀硝酸出光→清洗→黑钝化→清洗→浸封闭剂→干燥→浸保护膜→干燥

工艺流程说明：三价铬黑色钝化膜的后处理与蓝白色和彩色钝化膜有些不同，这一工艺在钝化清洗后，需要增加一道封闭剂浸渍。这道封闭处理非常重要，本来三价铬黑色钝化的膜层是较疏松的，在没有干燥前很容易擦伤。封闭剂是纳米级溶胶，其分子可渗入到钝化膜中去，通过封闭处理可使膜层硬度提高、黑度增加、膜层坚牢、抗蚀性提高，而且还能增加钝化膜的光亮度。浸封闭剂后不清洗而直接干燥；干燥后，再浸保护膜，然后再烘干。保护膜多为有机的，可以是水溶性的也可以是溶剂型的透明或黑色涂料。

黑色钝化的操作条件

三价铬黑色钝化的工艺流程如上所述，要注意的是溶液的pH值，以维持在1.8～2.2为佳。三价铬黑色钝化剂的发黑剂不是银盐，所以可用自来水配制。黑色钝化膜潮湿时很软，操作时动作要轻柔。钝化时间和钝化液的温度可根据供应商的说明书要求来配制。一般来说，溶液温度高时，钝化时间要短些；反之，温度低时，钝化时间要适当延长。最主要的还在于灵活掌握，时间过长得到的膜层将是疏松的。

综上所述，三价铬钝化液呈现蓝白、黑色及彩色的配方和操作条件。然而，在实际使用中，应根据具体需求和工艺条件选择合适的钝化方式和配方。


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