不同鈍化對(duì)防腐性能禁用物質(zhì)的影響分析
但六價(jià)鉻毒性劇大，是強(qiáng)致癌物質(zhì)，嚴(yán)重污染環(huán)境。歐盟ELV、ROHS等指令以及國(guó)內(nèi)相關(guān)法規(guī)均對(duì)汽車(chē)、電子電器等產(chǎn)品中的六價(jià)鉻含量進(jìn)行嚴(yán)格控制（豁免條例中規(guī)定的應(yīng)用除外），對(duì)于違反者處以巨額罰款，甚至禁止進(jìn)入該市場(chǎng)，因此，各個(gè)汽車(chē)廠家和配套零部件廠家都先后開(kāi)展了鍍層中六價(jià)鉻檢測(cè)和監(jiān)控。因此研究和開(kāi)發(fā)無(wú)毒或低毒的物質(zhì)以替代鉻酸鹽鈍化工藝勢(shì)在必行。其中，三價(jià)鉻的毒性只有六價(jià)鉻的1%，三價(jià)鉻鈍化研究已取得了積極的進(jìn)展，已廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)。本文要點(diǎn)研究了六價(jià)鉻和三價(jià)鉻鈍化的原理、工藝、防腐性能以及六價(jià)鉻含量情況。
1.鈍化原理
1.1六價(jià)鉻鈍化原理
鉻酐（CrO3）在水中溶解成鉻酸H2Cr04，氧化性極強(qiáng)的鉻酸會(huì)與鋅發(fā)生反應(yīng)，使部分六價(jià)鉻還原三價(jià)鉻，而鋅被氧化成鋅離子。
水解反應(yīng)：Cr03+H20→H2Cr04→2H++Cr042-
鈍化反應(yīng)：溶液中Cr042-+8H++3e→Cr3++4H20
鍍鋅層：Zn→Zn2++2e
當(dāng)鍍鋅板與鈍化液接觸時(shí)發(fā)生上述反應(yīng)，隨著反應(yīng)的不斷進(jìn)行，反應(yīng)界面的H+不斷被消耗掉，pH值迅速上升，當(dāng)pH值上升到成膜pH值范圍時(shí)，一些難溶的金屬鹽、氫氧化物開(kāi)始析出，沉積于鍍鋅層表面，形成鈍化膜。鈍化反應(yīng)在形成了鈍化膜組成物Zn2+和Cr3+的同時(shí)，又創(chuàng)造了一個(gè)形成鈍化膜的適合的pH值范圍。
1.2三價(jià)鉻鈍化原理
三價(jià)鉻鈍化劑采用的三價(jià)鉻一般是可溶性的三價(jià)鉻鹽，如Cr2（S04）3、Cr（N03）3等，通過(guò)還原劑使六價(jià)鉻酸鹽還原成三價(jià)鉻酸鹽，常用的還原劑有硫酸、硝酸等中強(qiáng)酸，或甲醇、乙醇等有機(jī)醇類。
三價(jià)鉻鈍化劑由于缺少了氧化性較強(qiáng)的六價(jià)鉻，所以需要另外添加氧化劑，以使鍍鋅層發(fā)生鈍化反應(yīng)，使用氧化能力強(qiáng)的硝酸鹽與鋅反應(yīng)，反應(yīng)式為3Zn＋2N03-＋8H+→3Zn2+＋2N0↑＋4H20。
由于此反應(yīng)消耗掉了溶液中的H+，使鋅表面溶液的pH值上升，三價(jià)鉻直接與Zn2+、0H-離子生成不溶性的鋅鉻氧化物組成的隔離層，使鍍鋅層得到一定的保護(hù)作用。三價(jià)鉻鈍化反應(yīng)對(duì)鈍化液pH值的影響較大，為了在較寬的pH范圍內(nèi)穩(wěn)定Cr3+，控制反應(yīng)速度，在鈍化劑中還加入了三價(jià)鉻的絡(luò)合劑。有的三價(jià)鉻鈍化劑中還加入反應(yīng)促進(jìn)劑和表面活性劑，可以在較高的濃度和溫度下操作，獲得較厚的鈍化膜，提高其耐蝕性能。