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六价铬钝化的原理是什么?

放大字体  缩小字体发布日期:2012-04-27  浏览次数:751

六价铬酸为什么能成为镀锌板最好的钝化剂?是因为铬有多种化合价,在钝化时能形成不同的氧化物和水解化合物。

 

最早使用的钝化剂是直接使用铬酐Cr03的水溶液,对镀锌板表面进行喷淋处理。方法很简单,将纯度为99.5%以上的Cr03粉末加蒸馏水溶解成l.4~1.6%的水溶液,加热到60~70℃,喷淋到钢带上,挤于后再用90℃以上的热风干燥即可。一般生产线布置两套挤千辊,以便换辊,如图所示。

喷淋式钝化示意图

1-    喷淋箱;2-钝化液喷嘴;3-挤干辊;4-烘箱;5-热风喷嘴;6-镀锌板

 

这种工艺的原理是,铬酐CrOs在水中溶解成铬酸H2Cr04,氧化性极强的铬酸喷淋到镀锌板表面以后,会与锌发生反应,使部分六价铬还原三价铬,而锌被氧化成锌离子。

 

水解反应:Cr03+H20→H2Cr04→2H++Cr02-4

 

钝化反应:溶液中Cr042-+8H++3e→Cr3++4H20

 

         镀锌层Zn→Zn2++2e

 

当镀锌板与钝化液接触时发生上述反应,随着反应的不断进行,反应界面的H+不断被消耗掉,pH值迅速上升,当pH值上升到成膜pH值范围时,一些难溶的金属盐、氢氧化物开始析出,沉积于镀锌层表面,形成钝化膜。钝化反应在形成了钝化膜组成物Zn2+和Cr3+的同时,又创造了一个形成钝化膜的适合的pH值范围。所以说六价铬的还原反应是六价铬钝化的一大特点,也是其钝化效果最好的原因所在。

 

   这样,经过钝化反应以后,便在镀锌板表面形成了一层极薄而又致密的氧化膜,这层氧化膜能将锌与环境隔离开来,使锌的腐蚀反应无法进行,即使钝化膜有细微的孔洞,腐蚀反应也只能在孔洞中进行,受到阻碍,这样就使镀锌层表面处于钝化状态。

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