简要说明：塍田化学牌的无铬钝化液成分产品：估价：4300，规格：C02，产品系列编号：v11

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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. P.T. 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2~ 3 mLPL, 氯化物3~ 5 gPL,pH 值4~ 6, 20~ 40 bC, 2~ 3 min。钝化膜外观呈蓝绿色, 膜层较薄, 耐蚀性不太好。采用电解钝化的方法能得到较好的效果。钼酸盐电解钝化工艺: 钼酸钠20~ 30 gPL, 促进剂3~ 5 gPL, pH 值5. 5~ 6. 5, 20~ 40 bC, 50~ 60 s。J k= 0. 1~ 0. 4 APdm2。钝化膜呈彩虹色, 其耐蚀性可通过72 h 的盐雾试验。由扫描电镜( SEM) 观察钝化膜表面形貌, 可以看到表面有不少裂纹, 且在腐蚀性试验后裂纹明显增大, 因而耐蚀性还不够高, 这也是由钼酸盐的特性所决定的。

2. 2 钨酸盐钝化

钨与铬、钼同属Ö B 族, 钨酸盐作为金属缓蚀剂与钼酸盐有相似性。80 年代初, Bijimi D 等[2, 3, 5] 研究了锡及其合金在钨酸盐中阴、阳极的极化特征, 钨酸盐钝化膜的耐蚀性要逊于铬酸盐钝化膜。

英国人Cowieson 等[ 6] 用钨酸盐钝化Sn-Zn 合金, 并研究处理后合金的抗盐雾性能和抗湿热性。试验结果表明: 钨酸盐钝化膜抗盐雾性能和抗湿热循环试验性能差于钼酸盐和铬酸盐钝化膜。张景双等[ 11] 对钨酸盐钝化工艺进行了研究, 无铬钝化液组成及工艺条件: 钨酸钠30 gPL, 用硼酸钠调pH 值至9. 0, J K= 0. 5 APdm2 , 20 bC, 阴极电解10 s,阳极电解10s, 钝化2~ 5 次, 得到彩虹色钝化膜, 但耐蚀性不如铬酸盐钝化膜的好。

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