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五彩钝化液、黑色钝化液、三价铬彩锌钝化液、镀锌蓝钝化液分析
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主要用途：金属表面电镀后处理剂
五彩钝化液、黑色钝化液、三价铬彩锌钝化液、镀锌蓝钝化液分析
钝化：金属经氧化性介质处理后，其腐蚀速度比原来未处理前有显著下降的现象称金属的钝化。其钝化机理主要可用薄膜理论来解释，即认为钝化是由于金属与氧化性介质作用，作用时在金属表面生成一种非常薄的、致密的、覆盖性能良好的、能坚固地附在金属表面上的钝化膜。这层膜成独立相存在，通常是氧和金属的化合物。它起着把金属与腐蚀介质完全隔开的作用，防止金属与腐蚀介质直接接触，从而使金属基本停止溶解形成钝态达到防止腐蚀的效果。&本品主要适用于批量多、产量大和方便浸泡的中小型不锈钢工件;&如螺丝、通讯器材部件、不锈钢精铸件、小型家具、食品机械、数码电器部件、五金零件等。&腾田化学温馨提示：当你有产品分析数据，但是无法后期生产的时候，可以联系腾田化学科技（上海）有限公司&腾田化学的业务范围：&1.各类清洗剂，金属加工业，金属表面处理液，纺织剂，建筑剂，其它助剂，石油化工，胶粘剂等产品配方分析以及产品研发，为客户提供产品配方及生产工艺；&2.涂料及油墨产品配方分析，为客户提供产品配方及生产工艺；&3.塑料和橡胶制品配方分析，包括各种助剂，如增塑剂、抗氧剂、阻燃剂等，为客户提供产品配方及生产工艺；&4.水泥缓凝剂分析：民用和各类工业用水泥缓凝剂，金属表面处理剂等，为客户提供产品配方及生产工艺；&5.工业故障分析诊断，提供解决方案；未知物剖析，各种未知固体和液体，膏体等，为客户提供产品配方及生产工艺；&6.日化产品：洗发、护发、护肤产品等；光亮剂、杀虫剂、空气清新剂等，为客户提供产品配方及生产工艺；&7.纺织、皮革助剂分析：柔软剂、匀染剂、整理剂等。为客户提供产品配方及生产，为客户提供产品配方及生产工艺；&生产研发中，你是否经常遇到以下问题？
腾田化学技术（上海）技术有限公司（简称：腾田化学），腾田化学坐落于上海五角场万达广场，依托复旦大学·东华大学·华东理工大学·中科院有机所·上海石油商品研究所就相关材料领域建立研发中心，凭借强大的科研实力，多年丰富的研发经验，共同建立化工材料分析中心与新材料研发中心;腾田化学致力于化工行业材料检测、材料分析、配方还原、新领域新材料的研发；加快新项目整体研发进度，缩短研发周期，推动化工产业自主研发的进程.为企业提供一站式服务。&&&腾田化学作为国内的配方及研发技术有限公司，腾田化学技术团队具有丰富研发经验，与多所高校及研究所建立研究性合作平台，拥有尖端的技术研发平台、雄厚的科研技术力量以及精密的高科技仪器设备；有标准的图谱库；材料库；完善的数据库；能够有效的解决某些尖端领域特殊产品中功能性助剂的定性定量分析及研发技术服务，为企业解决在研发中遇到的难题，突破多领域技术瓶颈；并且与化工行业上百家有规模企业建立长期技术合作；腾田化学中心拥有强大的技术研发团队：由数位工程师在新材料尖端领域已帮助多家企业解决实际生产问题，协助企业成功自主研发高端产品项目很多项，缩短了某些领域与发达国家技术上的差距.　腾田化学技术团队具有丰富分析及研发经验，彻底解决了化工领域如金属表面处理剂、清洗剂、金属加工液、橡胶、塑料、胶黏剂、涂料、水处理药剂、纺织印染助剂等企业配方改进、新产品研发的切实问题；正是腾田化学优质的口碑，赢得多个领域龙头企业关注，成功地建立精细化学品研发平台；在腾田化学共同努力下，民营企业不断技术创新，有利于化工行业的良好发展.
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腾田化学的业务范围：
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腾田化学科技（上海）有限公司
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技术支持：三价铬钝化 -
三价铬钝化的提出
　　传统的六价铬具有成熟稳定、价格低廉、品种多样、高的耐蚀性和钝化膜的等优点得到广泛的应用。但是六价铬是强致癌物质，对环境与人体健康会造成严重危害。
　　我国在锌层上进行无六价铬钝化工艺的研究工作已进行了很久，主要集中搞和三价铬钝化两个方面。前者在二十多年前就进行了很多研究，主要是采用钛酸盐、钼酸盐、钨酸盐、稀土、硅酸盐等。因外观与耐蚀性不好，未用于工业生产，致使无六价铬钝化技术主要依赖三价铬钝化工艺的开发应用。
三价铬钝化 -
三价铬钝化技术的进展
　　(1)第一代三价铬钝化络合剂主要为氟化物，而氟化物Cr(III)络合比较稳定，膜层薄，所以形成的膜层颜色一般为银白色、蓝白色，耐蚀性差，中性盐雾试验不超过8～16h。
　　(2)第二代三价铬钝化技术
　　第二代三价铬钝化剂的共同特点是采用有机络合剂，并加入其他金属，耐蚀性大大提高，并可以得到不同钝化膜的颜色，如蓝色、彩色、黑色。操作条件要求相对较低。
　　(3)第三代三价铬钝化技术
　　是在第二代钝化液中直接加入，例如、纳米 Si氧化物，它们被填充在钝化膜的骨架中，克服了三价铬钝化无自愈能力的缺点，大大提高膜层的耐蚀性。
三价铬钝化 -
三价铬钝化剂的组成和成膜机理
　　三价铬钝化剂一般含有以下成分。
　　①三价铬Cr(Ⅲ) 钝化膜的主成分来源，三价铬可取氯化铬、硫酸铬、、磷酸铬、和等，还可以使用铬酸和重铬酸的还原产物。
　　②氧化剂 产生锌离子，促使钝化膜形成。氧化剂可用双氧水、硫酸盐、卤酸盐、过硫酸盐、四价铈等。使用氧化剂的钝化剂在钝化过程中，由于pH值的自动升高，会把三价铬氧化成六价铬，而夹杂于镀层中，从而使镀层含有六价铬，因此，含氧化剂的钝化剂形成的膜层颜色较深，如果钝化膜中含有Cr，就不符合 的要求。
　　③络合剂 控制成膜的速度和钝化液稳定性。络合性太强，成膜速度慢，膜层薄，甚至不能形成膜层。络合剂有氟化物、有机羧酸、有机羧酸的酰胺、多羟基羧酸等。实用配方中往往配伍2～4种有机络合剂，起到互补长短、稳定溶液、提高钝化液使用寿命之目的。
　　专利中提到的有机羧酸不外乎有二元羧酸(如乙二酸、丙二酸、丁二酸、己二酸)，含氧羧酸(如柠檬酸、酒石酸、葡萄糖酸、苹果酸、衣康酸)或多元羧酸。
　　④其他金属 主要调整外观颜色与耐蚀性，可用Mn、Sb、 M0、Ti、C0、Ni、Ce和其他镧系稀土金属盐的混合物，例如LaReCl3(6H20)。它们的存在，对形成钝化膜促进处理溶液的活化作用，对提高钝化膜耐蚀性大有好处，最常用到的是钴盐和镍盐。
　　pH值变化不会对含钴膜层的耐蚀性产生明显的影响，但是含钴膜层的耐蚀性明显优于无钴膜层。并且耐蚀性与其中钴含量成正比。通过加入钴比通过提高三价铬含量来增加膜厚，提高耐蚀性更为有效。
　　⑤成膜促进剂 调整膜层的颜色。可用有机与无机阴离子。
　　⑥封孔剂 为了克服第二代钝化剂工艺存在的耐蚀性等难题，满足汽车部件电镀的环保高耐蚀要求。研究表明由于三价铬钝化工艺的膜层有一定的沟痕，而又没有自愈能力，可加入纳米水溶性硅化物进行填充，以提高钝化膜的耐蚀性和硬度。最好应用有机硅酸盐，它能使钝化液的稳定性增加，延长槽液的寿命。
　　⑦润湿剂 能提高钝化膜的均一性。有效的润湿剂一般选用阴离子表面活性剂，如十二烷基硫酸钠、磺酸钠，还包括脂肪族氟碳化合物的磺酸盐。；第二类润湿剂是磺基丁二酸盐的衍生物，如磺基琥珀酸钠十二烷基酯；第三类润湿剂是萘的磺酸盐，它们都能增加钝化膜的色泽、均匀度和硬度。
　　传统六价铬的钝化膜是通过锌的溶解、铬酸根的还原以及三价铬凝胶的析出而形成，膜层中含有六价铬，因此，钝化膜有自修复能力，亦被称为自愈能力。而三价铬膜层是通过锌的溶解形成锌离子，同时锌离子的溶解造成锌表面溶液的pH值上升，三价铬直接与锌离子、氢氧根等反应，形成不溶性化合物沉淀在锌表面上，而形成钝化膜。
三价铬钝化 -
三价铬钝化的特点
　　三价铬钝化的时间比六价铬长，所溶解掉的锌镀层相对较多，所以要求镀锌层要厚些。
　　三价铬钝化膜虽然没有自修复能力，但结构致密。为防止因钝化膜损伤造成腐蚀，应该采用封闭处理，避免零件碰伤。
　　三价铬彩色钝化膜和黑色钝化膜比六价铬钝化膜耐蚀性弱，三价铬蓝白色钝化膜的耐蚀性与六价铬蓝白色钝化膜相差不大。
　　三价铬钝化膜的耐热性比六价铬钝化膜要好。
　　三价铬钝化液的使用寿命比六价铬要长。
　　三价铬钝化液允许pH范围窄，且不太稳定，需经常测定调整。最好采用自动加药机添加。
三价铬钝化 -
三价铬钝化工艺要点
1.p H的调整　　在实验室里，基本上确定了三价铬彩色钝化工艺配方：硝酸铬，20～30g/L；氧化剂，4～5mL/L；，4～6mL/L；pH，1.5～2.0。
　　根据上述三价铬钝化工艺确定了pH范围，pH低于1.0时钝化膜层发雾，反应较快：pH高于2.5时钝化膜层色泽不均匀。2.氧化剂的调整　　根据配方氧化剂的质量浓度在3～8mL/L范围，氧化剂质量浓度低钝化膜层易发雾，氧化剂质量浓度高时钝化膜层色泽艳丽，但易脱膜。
　　鉴于零件的特性，试验确定的三价铬钝化配方一为：硝酸铬，20～30g/L；氧化剂，3～8mL/L；pH调整剂，4～6mL/L；pH，1.5～2.0；t，30s～1min；θ，35～45℃。
　　该三价铬彩色钝化工艺形成的彩色钝化膜色泽鲜艳、均匀，操作条件范围广泛，适宜大批量、自动化生产。3.不同零件封闭剂的调整　　三价铬钝化膜中没有可渗出的六价铬，所以膜层没有自修复能力，当钝化膜损时很容易发生腐蚀。为了弥补此缺陷，可采用封闭处理。
　　根据不同零件所在使用条件的不同，其耐蚀性能要求不一致，为此对封闭剂需要进行调整。所采用的封闭剂质量分数从4%～20%，以满足类零件的耐蚀性能及耐热性能的要求。4.铸件及酸性镀锌三价铬彩色钝化　　将碱性镀锌层的三价铬彩色钝化工艺用在铸造管接件上，钝化膜无彩色，呈雾状白色；用在氯化钾镀锌零件上，其钝化膜色彩呈雾状灰色。从镀层外观上可以看出，这可能与铸件表面粗糙度有关，而氯化钾镀锌层与碱性镀锌层的结构不一致。为此，将三价铬钝化的成膜主盐Cr(NO3)3改为Cr2(NO4)3改用一种酸性强的多元酸做pH调整剂。调整后满足铸件钝化要求。彩色钝化工艺配方二为：硫酸铬，20～30g/L；氧化剂，3～8mL/L；pH调整剂，4～6mL/L。
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However, zinc is more vivid, in the external circumstances, the impact of the outside world is easy to form a white corrosion products, affecting the quality of the external. Based on this kind of situation, the passivation of zinc coating is very need, on the one hand to improve its corrosion resistance, on the other hand, the progress of its quality. Late to passivation six valence chromium passivation, but six chromium ions are highly toxic, natural and human serious threat to Ankang, is environmentally friendly, passivation liquid has caused the attention of scholars. Based on orthogonal experiment and range analysis method, the composition of trivalent chromium black passivation solution was studied. The best values of the parameters, such as pH value, passivation temperature, passivation time, time to stop time and dry condition were studied. Take the lead acetate dropping test, neutral salt spray test and electrochemical analysis, immersion test, comparative study of the trivalent chromium passivation film, cerium containing trivalent chromium passivation film and six chromium passivation film in different situation in the area of corruption corruption and change in 3.5%NaCl solution by electrochemical corrosion action, through the process of appearance, metallographic microscope and field emission scanning electron microscopy observed outside the two passivation film, and through the process of EDS spectra of two kinds of passivation film stop component analysis, through the process of adhesion force test and thermal performance test honed wear resistance and thermal stability of different passivation film, preliminary discuss the mechanism of coating formation and corrosion resistance a trivalent chromium black passivation film. The basic formula of trivalent chromium black passivation solution of zinc plating layer was: 7.5g/L, 6g/L, citric acid,, 1g/L, 1g/L, 2g/L, sodium chloride. The best technological parameters are: pH value 2.5, film temperature 35, passivation time 90s, time 15s, time to stop time, hair dryer. When 1.5g/L is added in the trivalent chromium black passivation solution, the outside quality of the passive film and the resistance to corrosion are the best. The addition of trivalent chromium passivation film, the addition of rare earth cerium oxide deepened black passivation film, progress of the passivation film, from the metallographic picture can be seen, the shape of the passivation film is amorphous film, and the film is amorphous coating, and cerium passivation film can be seen, the O picture can be seen, the SEM picture can be seen, trivalent chromium black passivation film coating, and C images can be seen, trivalent chromium black passivation film coating, and Cr images can be seen, trivalent chromium black passivation film outside the trivalent chromium black passivation film outside, and the trivalent chromium black passivation film outside, and the trivalent chromium black passivation film outside, and the trivalent chromium black passivation film outside dense, amorphous film, EDS composition analysis shows that trivalent chromium passivation film.; trivalent chromium passivation film. Membrane echo. Lead acetate drip experiments show that the emergence of cerium trivalent chromium passivation film is more than six valence chromium passivation film and trivalent chromium passivation film, 101s; neutral salt spray test and NaCl solution immersion experiments show that the corrosion area of trivalent chromium passivation film is less than six valence chromium passivation film and trivalent chromium passivation film, and the corrosion potential of different passivation film is the most. Adhesive force test and thermal performance test notes cerium containing trivalent chromium passivation film has good abrasion resistance and thermal stability. The mechanism and corrosion mechanism of trivalent chromium black passivation film on zinc plating layer were preliminarily analyzed. According to the film process, the passivation time and pH value of the passivation film can affect the function of the film. And corrosion resistance mechanism can be known, trivalent chromium passivation film through the process of zinc layer and the corrosion medium to restrain or delay the corrosion of zinc anode reaction, so as to slow down the corrosion rate of the whole system, and progress of the corrosion resistance of the zinc layer.目录:摘要3-5ABSTRACT5-6目录7-10第一章 绪论10-22&&&&1.1 化学转化膜技术10-13&&&&&&&&1.1.1 化学转化膜的定义10&&&&&&&&1.1.2 化学转化膜的原理10-11&&&&&&&&1.1.3 化学转化膜的常用处理方法及特点11&&&&&&&&1.1.4 化学转化膜的分类11-12&&&&&&&&1.1.5 化学转化膜的用途12-13&&&&1.2 锌表面钝化技术13-17&&&&&&&&1.2.1 铬酸盐钝化技术13-14&&&&&&&&1.2.2 无铬钝化技术14-17&&&&1.3 三价铬钝化技术17-21&&&&&&&&1.3.1 三价铬钝化机理17-18&&&&&&&&1.3.2 三价铬钝化液组分及其作用18-19&&&&&&&&1.3.3 三价铬钝化技术的研究发展现状19-21&&&&1.4 选题的目的及意义21-22第二章 实验方法与条件22-28&&&&2.1 实验试剂与仪器22-23&&&&&&&&2.1.1 实验试剂22-23&&&&&&&&2.1.2 实验仪器23&&&&2.2 试验流程23-24&&&&2.3 钝化膜分析检测方法24-28&&&&&&&&2.3.1 钝化膜宏观及微观表面分析24&&&&&&&&2.3.2 钝化膜耐蚀性能分析24-27&&&&&&&&2.3.3 钝化膜粘附力测试27&&&&&&&&2.3.4 钝化膜耐热性能测试27-28第三章 彩色钝化膜的制备工艺28-43&&&&3.1 钝化液组分的选择28-29&&&&&&&&3.1.1 钝化液基本组分的选择28-29&&&&&&&&3.1.2 初步筛选基础组成29&&&&3.2 正交试验和极差分析29-31&&&&3.3 钝化液最佳工艺参数确定31-40&&&&&&&&3.3.1 钝化液pH对钝化膜的影响31-33&&&&&&&&3.3.2 成膜温度对钝化膜的影响33-35&&&&&&&&3.3.3 钝化浸渍时间对钝化膜的影响35-36&&&&&&&&3.3.4 空停时间对钝化膜的影响36-38&&&&&&&&3.3.5 干燥条件对钝化膜的影响38-40&&&&3.4 稀土添加剂硫酸铈对三价铬钝化的影响40-41&&&&3.5 本章小结41-43第四章 镀锌层三价铬彩色钝化膜性能及机理分析43-55&&&&4.1 镀锌层三价铬彩色钝化膜表面形貌及成分分析43-45&&&&&&&&4.1.1 钝化膜外观比较43&&&&&&&&4.1.2 钝化膜表面微观形貌及成分分析43-45&&&&4.2 镀锌层三价铬彩色钝化腐蚀性能研究45-50&&&&&&&&4.2.1 醋酸铅点滴试验45-46&&&&&&&&4.2.2 电化学性能测试分析46-48&&&&&&&&4.2.3 浸泡试验48-49&&&&&&&&4.2.4 中性盐雾腐蚀试验49-50&&&&4.3 镀锌层三价铬彩色钝化膜粘着力测试50&&&&4.4 镀锌层三价铬彩色钝化膜耐热性能测试50-51&&&&4.5 钝化膜成膜机理及耐蚀机理的探讨51-53&&&&&&&&4.5.1 成膜机理51-52&&&&&&&&4.5.2 耐蚀机理52-53&&&&4.6 本章小结53-55第五章 结论与展望55-57&&&&5.1 结论55-56&&&&5.2 展望56-57参考文献57-62致谢62-63作者在攻读硕士学位期间发表的学术论文63-64分享到：相关文献|