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    熱鍍鋅鋼格板無鉻鈍化工藝

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    熱鍍鋅鋼格板無鉻鈍化工藝

    發布作者:admin 更新時間:2016年12月02日

    鍍鋅是指為了防止鋼格板表面腐蝕而在其表面鍍一層鋅以起防銹防腐蝕作用的表面處理技術。金屬鋅相對于大多數的鋼鐵材料,腐蝕電位相對較低,當鋼格板基體發生腐蝕時,鋅能夠作為陽極優先溶解,從而保護鋼格板基體。然而,作為一種化學性質活潑的金屬,鍍鋅后的鋅層若不經過妥善的處理,在潮濕環境下,尤其易發生腐蝕現象,從而在表面形成一層主要成分為堿式碳酸鋅的白色的腐蝕產物。因此,為了提高鋼格板鍍層的抗蝕能力,延長其使用壽命,鋼格板在鍍鋅后處理的重點就在于鍍層的鈍化工序。但是,在一般的工業生產過程中,鈍化工序往往是大量使用一類污染物鉻酸鹽作為鈍化液,其含有的Cr6+離子不僅對水污染嚴重,同時危害人類健康。因此,在鍍鋅鋼格板的鈍化工藝中,逐步推行清潔環保的生產工藝,用更加環保的鈍化液代替含鉻酸鹽的鈍化液,已經成為一項十分重要的任務。                                                

                                                                                
      
      鋼格板鍍鋅層的傳統鈍化
      傳統的鋼格板鍍鋅層含鉻鈍化工藝所包含的種類繁多,從成膜機理上來看,這些工藝基本是相似相同的,方法均為通過六價鉻作為基本成膜物質而生成含鉻鈍化膜保護鍍鋅層,其不僅有十分良好的的耐腐蝕能力,更具有自愈性,在膜層破損后可快速自我修復。但由于六價鉻對人體有致癌作用,如今已多被三價鉻鈍化法所替代。
      三價鉻鈍化法則主要是通過將鋅溶解為鋅離子導致表面溶液的pH值上升,其后三價鉻直接與鋅離子、氫氧根反應生成不溶性的化合物附著在鋅層表面,成為鈍化膜,其鈍化膜的外觀與耐腐蝕性與六價鉻鈍化膜相當,但其不具備自愈能力,一旦破損很快即被腐蝕。但總體上鉻元素仍然存在,對環境的危害不容小覷。因此,雖然鉻酸鹽鈍化工藝具有品種多樣、流程成熟、費用低廉和成膜優良等優勢,但考慮到其對環境的污染,以及對人體健康的傷害,含鉻鈍化的發展必然將受到限制。
            鉬酸鹽與鎢酸鹽鈍化
      鉻、鉬和鎢同屬于VIA族,因而具有相似的性質,不僅這兩者鈍化膜性能接近鉻酸鹽鈍化膜性能,而且由于鉬與鎢的低毒因而在鋼格板金屬表面鈍化方面備受關注。在1939年首次發現鉬酸根有抑制腐蝕的效應,隨后在1951年也對鎢酸鹽進行了類似的研究。在鋼格板金屬表面鈍化過程中,鉬酸鹽與鎢酸鹽能夠促進與加快成膜速度及提高腐蝕性。目前,這兩種鈍化處理已經得到廣泛運用,這種工藝最大的特點在于鍍液不含鉻對環境污染小,廢液易處理,但缺點是不具備自愈能力,且對鋼格板鍍鋅層不具備化學拋光作用,使得美觀性下降。
            稀土鹽鈍化
      稀土鈍化工藝是一種近年興起的處理方法,具有成膜易和效果好的特點。其鈍化過程相對來說比較簡單,通過將鋼格板鍍層浸泡于含稀土離子的溶液中,或將鋼格板鍍件作為陰極通電極化,即可在其表面形成稀土鈍化膜。在對于鋼格板鍍鋅層的鈍化上,其效果總體優于鉬酸鹽處理效果。稀土鹽鈍化保護的方式是,通過稀土氧化物或氫氧化物在鍍層表面沉積,阻礙陽極性鍍層的溶解過程,從而顯著延長了陰極保護時間。另一方面,鍍層上稀土轉化膜的存在,延緩了在鋼格板金屬表面和溶液之間的氧氣和電子的傳遞和轉移,從而導致了金屬腐蝕效率的降低。在一定條件下,也可看作是一種陰極和陽極共同抑制所起作用的結果?梢钥闯,稀土鈍化工藝具有鈍化膜更好、無毒、無污染的優點,在一定程度上可以替代傳統的鉻酸鹽鈍化,具有良好的發展前景。
      有機鈍化
      研究表明,將某些有機化合物用于鋼格板鍍鋅層的鈍化處理,可明顯提高鋼格板鍍鋅層表面的抗腐蝕性。經過有機類化合物處理的鋼格板鍍件,能夠在鍍鋅層表面形成有機保護膜,從而起到緩蝕作用。目前具有應用前景的主要有有機酸類(植酸,單寧酸等)和樹脂(環氧樹脂等),其中植酸運用最為廣泛。植酸也稱作肌醇六磷酸脂(C6H18O24P6),植酸的鈍化機理是通過絡合作用從而形成多個螯合環,以起到抗腐蝕的作用,是鋼格板鍍層表面鈍化處理的理想螯合劑和優良緩蝕劑,經過植酸處理的鋼格板鍍件的抗腐蝕性將會顯著提高。
      
      傳統的鋼格板鍍鋅鈍化處理大多以鉻酸和鉻酸鹽等六價含鉻化合物為處理劑,經過處理的金屬表面上形成的鉻酸鹽轉化膜對基體金屬具有良好的防腐蝕作用。 然而,隨著當今各國越來越意識到環境保護的重要性,含六價鉻的鍍鋅工藝將順著時代潮流被逐漸取代是必然趨勢。因此,目前主要有兩條途徑來取代原有的工藝,其一為通過使用化學方法將含有六價鉻的鈍化劑還原為低鉻的鈍化工藝。另一條途徑則為鋼格板鍍鋅無鉻工藝,意在通過將關注點聚焦在運用與鉻同屬一族的鉬與鎢的鹽,以及通過硅酸鹽、稀土鹽以及有機物來實現鍍鋅鈍化的工藝。雖然,單純的鉬酸鹽,硅酸鹽鈍化膜的耐腐蝕性與傳統的鉻酸鹽鈍化膜還存在一定的差距,但是通過利用鉬酸鹽,硅酸鹽等混合配方,借助分子間的協同緩蝕作用可以有效提高耐腐蝕效率,因此鋼格板鍍鋅無鉻工藝的前景十分充滿希望,混合鈍化液已經逐漸成為其主要發展方向。


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