环保型镀锌层钝化工艺研究概况

李 鑫

包钢薄板厂

环保型镀锌层钝化工艺研究概况

李 鑫

包钢薄板厂

随着社会的飞速发展，人们对环保也越来越重视，因此环保型镀锌层钝化工艺也就越来越多，对镀锌层钝化工艺的研究也越来越普遍。本文主要讲述了各种钝化工艺的一些特点和相关研究概况。以及未来环保型镀锌层钝化工艺的发展。

环保型；镀锌层；钝化工艺

1 前言

为了提高钢铁的耐腐蚀性，大部分会采用镀锌的方法。虽然镀锌在一定程度上解决了腐蚀性，但是在潮湿的环境中，镀锌的表层又会发生腐蚀，所以这时就需要进行钝化处理。而在这其中又存在着危害，环保型镀锌层钝化工艺就越来越多。

2 现状

为了提高耐腐蚀性，通常采用钝化处理。而通常使用六价铬酸盐才进行钝化。而六价铬酸盐有很大的毒性，会对环境和人体造成一定的危害。当今社会的人们环保意识越来越强，所以采用环保型镀锌层钝化工艺成了现在需要研究的问题。而所谓的钝化，就是通过氧化还原的过程，当钝化液遇到镀锌层，慢慢渗入，就会产生氧化还原反应。镀层中的的金属融化，使得溶液的PH升高，这是的阳离子会慢慢沉淀形成沉淀物，从而也就达到了钝化的效果。

3 镀锌层钝化工艺

3.1 三价铬钝化处理

六价铬有很大的毒性，而三价铬的毒性很小，只有六价铬毒性的百分之一，所以对环境和人体的影响就在很大程度上有所降低。许多科研人员越来越重视三价铬的使用。从最一开始的技术不成熟，耐腐蚀性差，经过科研人员的一步步开发，现在的技术越来越发达，也就使得三价铬有了较好的耐腐蚀性，同时能够通过改善技术手段，从而得到不同种类，不同颜色的钝化膜。

随着技术的发达，至今已经有了许多成熟的配方，在传统的方式上增强钝化的效果，在钝化液中直接加入封化剂。封化剂中有许多的纳米颗粒，能够更好的达到钝化的效果，使钝化膜更加细密，从而达到了六价铬钝化膜的钝化效果。虽然三价铬在一定程度上减少了对环境的污染，但是三价铬中仍然好友铬元素，在处理废水的过程中，同样会有铬离子的存在，污染水分，没有从根本上解决无污染的目的。

3.2 钨酸盐钝化处理

钨与铬是同族元素，所以钨与铬有一定相似的性质，而且对于钨化合物而言，几乎很少有毒，对人体和环境的危害很小，属于绿色药剂。然而，钨化合物的氧化能力很弱，在形成钝化膜的时候，钨氧化物会附着在金属表面上，最后在腐蚀金属氧化物中产生钝化膜，而对于金属锌在钨酸盐中的研究越来越多，但是钨酸盐钝化液的一些报道却很少有。有科学家用阳极处理法来处理钨酸盐溶液中的镀锌层，得到的钨酸盐钝化膜的抗盐雾性能和抗湿热循环性没有铬酸盐钝化膜性能好。另一位科学家研究了钨酸盐钝化合金的方法，并测试了钝化膜的抗盐雾和抗湿热性，也证明了钨酸盐钝化膜的抗盐雾性能和抗湿热循环性都比较差。所以钨酸盐单独使用的用量比较大，利用钨酸盐的复合效应，可以降低用量。

3.3 钼酸盐钝化处理

钼和铬属于同族元素，钼酸盐的应用也比较广泛，通过阴极极化处理，阳极极化处理和化学浸泡等处理方法进行钼酸盐的钝化处理。单一的使用钼酸盐进行钝化处理，钝化的效果还算可以，但是达不到铬酸盐的处理效果。所以一些从业人员通过实验对钼酸盐进行加工改造，在钼酸盐中加入一些辅助剂，从而增强镀锌层的耐腐蚀性。这一研究很大程度上优于铬酸盐的钝化效果。

3.4 钛盐钝化处理

在对镀锌层钝化的处理过程中用钛盐溶液代替铬酸盐溶液进行处理，能够得到颜色较为均匀，耐腐蚀性较强的蓝色镀层溶液，这种蓝色钝化膜的耐腐蚀性要强于铬酸盐钝化膜的耐腐蚀性，当然在钝化的过程中还会发生多种反应，当二氧化钛水合物胶体粒子等物质沉淀在镀锌层表面，形成了钝化膜，然后通过烘干等方法进行脱水，最后在表面形成氧化物，也就表现出了不同颜色。

3.5 硅酸盐钝化处理

使用硅酸盐钝化处理的方法优点很多:钝化液的稳定性比较强，成本比较低，在使用的过程中较为方便，同时毒性几乎为零，但不足的是硅酸盐的耐腐蚀性比较差。所以通常在钝化液中加入一些有机促进剂来增强耐腐蚀性，比如加入水溶性阴离子型丙烯酸胺等化合物，经过检测得到，加入促进剂后的钝化膜的耐腐蚀性就与铬酸盐钝化膜的耐腐蚀性效果差不多。

3.6 稀土盐钝化处理

稀土盐钝化处理也就是说用稀土金属的盐溶液来处理，比如镧，钇等金属在含氯的溶液中。由于稀土转化膜没有毒性，几乎没有污染，所以用稀土金属盐作为钝化液进行钝化处理就可以得到性能较好的稀土钝化膜，更重要的是，处理之后的溶液可以直接排放，不会对环境完成污染，不进解决了铬酸盐的剧毒性，同时也减少了对人体和环境的污染。另一方面，我国的稀土资料较为丰富，所以开发和利用稀土资源越来越广泛。

3.7 有机物钝化处理

可以通过有机物钝化处理来提高镀锌层的耐腐蚀性。在镀锌层表面涂上有机类化合物起到了一个保护膜的作用因为膜内的分子与镀锌层相结合增强了耐腐蚀性。但不足的是，有机物钝化处理形成的钝化膜导电性能差，光的干涉作用就容易发生。后来经过多次的研究形成了较好的钝化膜。

4 未来发展前途

镀锌板无铬钝化能够提高镀锌板的耐腐蚀性，同时也能减少对人体和环境的危害。虽然各种无铬钝化处理的方式达到的效果没有铬酸盐钝化膜的效果显著，但是随着社会的发展，人们生活水平的提高，环保意识的增强，还是会更多的考虑使用环保型镀锌层钝化处理的方式。科技的进步，也使得无铬钝化处理的技术有了很大的提高。但就目前的情况来看，我们还能够加入各种添加剂来用无机的方法处理金属表面，同时利用有机类化合物在镀锌层上形成复合层。

5 结束语

环保型镀锌层钝化工艺越来越得到社会的重视，人们环保意识的增强，更喜欢使用无毒无污染的东西，所以开发和研究环保型镀锌层钝化工艺已经成为社会的必然，综合各种钝化处理的方法，考虑多方面的因素，最后找到更加优质的工艺。

[1]张丽娜.镀锌层单宁酸钝化[J].电镀与精饰,2014(1):3～7.

[2]韩克平.镀锌层表面硅酸盐防腐膜的研究[J].腐蚀科学与防护技术,2015(2):167～170.

[3]朱立群.镀锌层无铬钛盐的蓝色钝化[J].江苏大学学报,2014(2):127～130.

[4]杨飞.环保型镀锌层蓝色钝化膜耐腐蚀性能的研究[J].腐蚀与防护,2014(10):503～507.

[5]韩夏云.锌和镀锌钢的稀土表面改造[J].稀土,2015(5):52～56.

[6]卢艳平.热镀锌钢板钼酸盐钝化膜的改造及耐蚀性[J].铁钢研究学报,2015(6):88～92.