三價(jià)鉻鈍化液，可以讓金屬表面擁有藍(lán)白、黑色及彩色的靚麗外觀，那么，該鈍化液的配方是怎么調(diào)制的呢？配制過程中需要注意哪些操作？
         三價(jià)鉻藍(lán)白鈍化在我國很早就已經(jīng)用于工業(yè)化生產(chǎn)，所得鈍化膜外觀靚麗，但耐蝕性較差。新一代的三價(jià)鉻藍(lán)白色鈍化溶液由三價(jià)鉻鹽、氧化劑、絡(luò)合劑、成膜劑、填充封孔劑等成分組成，得到的鈍化膜的耐蝕性已經(jīng)優(yōu)于六價(jià)鉻鈍化膜。而對于要求苛刻的產(chǎn)品，許多加工廠家在這種鈍化膜的基礎(chǔ)上再進(jìn)行封閉處理，可以進(jìn)一步提高其防護(hù)能力。

三價(jià)鉻鈍化溶液的配方和操作條件

隨著社會(huì)的進(jìn)步和商品經(jīng)濟(jì)時(shí)代的來臨，知識(shí)產(chǎn)權(quán)的保護(hù)越來越被人們重視，許多小化工產(chǎn)品的配比也從公開走向保密，三價(jià)鉻鈍化溶液也不例外。到目前為止，除一些發(fā)明專利文獻(xiàn)外，所有關(guān)于三價(jià)鉻鈍化的文章中溶液都是以濃縮產(chǎn)品出現(xiàn)。綜合國內(nèi)外有代表性的三價(jià)鉻藍(lán)白鈍化專利配方和使用條件，筆者認(rèn)為有一定參考價(jià)值的溶液組成等如表1所列。用戶在不能確定具體材料和配比時(shí)，請購買需要的商品來使用。三價(jià)鉻藍(lán)白鈍化劑生產(chǎn)廠家除外資、合資企業(yè)外，還包括廣州達(dá)志化工、廈門宏正化工、武漢艾特普雷公司、武漢風(fēng)帆電鍍技術(shù)公司、杭州東方等國內(nèi)廠家。

表1  三價(jià)鉻藍(lán)白色鈍化溶液配方和操作條件

三價(jià)鉻藍(lán)白鈍化的工藝流程

鍍鋅→清洗→0.5%稀硝酸溶液出光→清洗→鈍化→清洗→浸鈍化劑保護(hù)膜→熱風(fēng)離心干燥或壓縮空氣吹干(白鈍化膜一般抗鹽霧性能較差，只有24h左右，所以需要在鈍化后浸一層保護(hù)膜，以提高其抗蝕性能；如對膜層抗蝕性要求不高的，也可以不浸保護(hù)劑。保護(hù)劑以無機(jī)型的為佳，干燥后成玻璃狀物質(zhì)封閉覆蓋在鈍化膜表面，且對鈍化膜色澤影響較小)。

三價(jià)鉻藍(lán)白鈍化溶液的操作注意事項(xiàng)

三價(jià)鉻鈍化溶液大多是商品鈍化劑，雖然配方各有千秋，但萬變不離其宗，其主要成分還是差不多的，只是輔助劑有所不同。縱觀不同廠家提供的相關(guān)產(chǎn)品說明來看，三價(jià)鉻藍(lán)白鈍化溶液在使用中必須注意：

(1)鈍化溶液的pH值：工藝條件中的pH值多在1.6～2.3之間，這一pH值，正是形成鈍化膜最合適的酸堿度；低了膜層薄，且容易發(fā)霧；高了膜層疏松，結(jié)合力差。但這一pH值范圍對鋅鍍層不能起較好的化學(xué)拋光作用，所以鈍化前需要在稀硝酸溶液中進(jìn)行光亮浸蝕，這一點(diǎn)與六價(jià)鉻藍(lán)白色鈍化是不同的。在鈍化反應(yīng)中，隨著鋅層的溶解，必然導(dǎo)致溶液氫離子的消耗，這樣pH值會(huì)逐漸升高。要降低三價(jià)鉻鈍化溶液的pH值，多數(shù)是添加硝酸。由于前一道工序是稀硝酸出光，許多廠家在零件出光后不清洗直接進(jìn)入鈍化槽進(jìn)行鈍化。盡管這樣溶液不必再過多的添加硝酸了，但帶入稀硝酸溶液的同時(shí)，鋅離子也被帶入溶液中；此外過多的稀硝酸導(dǎo)致pH值過快下降，這需要操作人員的經(jīng)驗(yàn)積累，使帶入稀硝酸的量正好能維持pH值在工藝范圍之內(nèi)。因此，還是應(yīng)該按照要求進(jìn)行正常操作。

三價(jià)鉻鈍化溶液的pH值是一項(xiàng)重要的指標(biāo)，要得到質(zhì)量好的鈍化膜，必須要控制好pH值。如稀硝酸溶液帶入過多，也可以加入10%的氫氧化鈉或碳酸鈉溶液來調(diào)整。

(2)鈍化溶液的溫度與鈍化膜的厚度和抗腐蝕性有密切的關(guān)系，一般來說，溫度高時(shí)所獲得的鈍化膜層厚，抗蝕性能也較好；但提高溫度要耗電，操作起來也不太方便，工人們總希望在室溫條件下操作，如果室溫條件下操作能滿足要求，當(dāng)然更好，但對抗腐蝕性能要求高的，則需要提高鈍化溶液的溫度。

(3)鈍化時(shí)間與膜層厚度也有一定的關(guān)系。不同的鈍化劑要求的鈍化時(shí)間各不相同，因此在確定生產(chǎn)工藝流程時(shí)應(yīng)仔細(xì)閱讀選定廠家提供的工藝維護(hù)管理文件，并結(jié)合自身產(chǎn)品特性，通過試驗(yàn)進(jìn)行確定。空氣中需要有一定時(shí)間的停留，這對成膜是有好處的。價(jià)鉻彩色鈍化

三價(jià)鉻鈍化劑從開始研制到現(xiàn)在雖然時(shí)間不長，發(fā)展卻很快。盡管三價(jià)鉻鈍化推行之初，許多業(yè)者對彩色鈍化膜的外觀顏色還很陌生，但在國內(nèi)外市場需求的推動(dòng)下也逐漸得到認(rèn)同。隨著鍍鋅三價(jià)鉻鈍化的需求量的不斷增加，使用比較普遍的彩色鈍化更是日新月異，鈍化膜的耐蝕性也得到不斷提高。三價(jià)鉻彩色鈍化膜的厚度僅有0.25μm～1μm,分析表明其主要成分是三價(jià)鉻、鋅離子和少量輔助成分，這就決定了三價(jià)鉻彩色鈍化膜只能是以藍(lán)紫色為基調(diào)的彩色。只有當(dāng)膜層的厚度和輔助成分發(fā)生改變時(shí)，才有可能實(shí)現(xiàn)其他顏色。為滿足不同零部件的設(shè)計(jì)需求，已經(jīng)有研發(fā)生產(chǎn)企業(yè)通過改變輔助材料的種類和用量，實(shí)現(xiàn)三價(jià)鉻彩色鈍化膜外觀偏明黃的轉(zhuǎn)變，但生產(chǎn)應(yīng)用未見報(bào)道。

三價(jià)鉻彩色鈍化劑的配方和操作條件

三價(jià)鉻彩色鈍化劑和其他同類型的鈍化劑一樣，其材料配比也是各企業(yè)的商業(yè)機(jī)密。隨著研究工作的不斷深入，從三價(jià)鉻離子的濃度變化來看，彩色鈍化溶液也可以分作高濃度、中濃度和低濃度。三價(jià)鉻彩色鈍化的參考配方和操作條件見表2,用戶可通過自己生產(chǎn)的需要和試驗(yàn)去挑選，使用時(shí)請嚴(yán)格按照供應(yīng)商提供的工藝文件進(jìn)行操作和管理。提供三價(jià)鉻藍(lán)白鈍化的企業(yè)同時(shí)也會(huì)提供三價(jià)鉻彩色鈍化溶液，用戶可根據(jù)自身要求進(jìn)行選擇。

 表2  三價(jià)鉻彩色鈍化的配方和操作條件

三價(jià)鉻彩色鈍化溶液的工藝條件對鈍化膜質(zhì)量的影響

(1)鈍化溶液的濃度。由于上述配方都是以商品形式出售的，未列入各種成分的數(shù)據(jù)，但三價(jià)鉻的含量是很容易通過化學(xué)分析來得出的，較普遍的三價(jià)鉻離子濃度應(yīng)在5g/L左右。

(2)pH值。三價(jià)鉻彩色鈍化溶液的pH值是一個(gè)重要的參數(shù)，從表3-1-23可見，其pH值多在2±0.2之間，可用0.5~5.0的精密pH值試紙測量。它的成膜條件與低鉻六價(jià)鉻彩色鈍化溶液的條件相似，pH值在1.8～2.2之間是鈍化膜的溶液中成膜的條件。低于1.8,膜層難以形成，不能得到厚的鈍化膜，抗蝕性能差，色彩也淡；高于2.2會(huì)影響鈍化膜的結(jié)合力，膜層疏松，表面光亮度差。

(3)溫度。三價(jià)鉻彩色鈍化溶液的自催化性較弱，因此大多數(shù)溶液需要加溫，以促進(jìn)反應(yīng)加速進(jìn)行。一般來說，在常溫條件下，成膜速度慢，膜層較薄，抗鹽霧性能差；但適當(dāng)調(diào)整配方和提高pH值，則成膜時(shí)間可縮短，也能達(dá)到要求。溶液溫度越高，膜層越厚，抗鹽霧性能也越好；但溫度過高，鈍化膜易發(fā)霧。國外專利中有的將鈍化液加溫到沸騰狀態(tài)，據(jù)說，鹽霧試驗(yàn)?zāi)苓_(dá)到1000h。由此可見溫度對于三價(jià)鉻彩色鈍化膜的重要性。通常三價(jià)鉻彩色鈍化溶液的溫度控制在50℃左右，經(jīng)改進(jìn)后的配方，溫度也可低到20℃,但這種配方目前還是少數(shù)。

(4)時(shí)間。如上所述，三價(jià)鉻彩色鈍化膜形成速度較慢，除了需要加溫外，鈍化時(shí)間也比六價(jià)鉻彩色的長。時(shí)間長短影響鈍化膜的厚度，時(shí)間短，膜層薄，反之則膜層厚；但膜層過厚也是不宜的，過厚會(huì)引起膜層疏松和結(jié)合力不牢。鈍化時(shí)間還與溶液的溫度有關(guān)，如溶液溫度低，則鈍化時(shí)間需長些；如鈍化溶液溫度高，則鈍化時(shí)間可以適當(dāng)縮短，一般控制在30s～60s之間。三價(jià)鉻黑色鈍化

鍍鋅層黑色鈍化膜具有烏黑光亮、色澤均勻、高雅莊重的外觀。曾有人說，黑色是永恒的流行色，是一種永遠(yuǎn)不會(huì)過時(shí)的色調(diào)。黑色鈍化膜的抗蝕性又好，因此近幾年來該工藝越來越受到人們的青睞，所以使用范圍也隨著擴(kuò)大了。某些電子產(chǎn)品，如收錄機(jī)等音響網(wǎng)罩、前后蓋和無線電儀表以及照相機(jī)和光學(xué)儀器等配件，也往往選用鍍鋅黑色鈍化來進(jìn)行保護(hù)和裝飾；汽車和摩托車的零部件，如消光燈罩、制動(dòng)器、儀表板螺絲等也多用鍍鋅黑色鈍化工藝來進(jìn)行處理；鍍鋅黑色鈍化還用在日用五金制品、造船等方面。對電鍍廠來說，其附加值要比其它鍍鋅鈍化的大得多，所以更突顯該工藝的重要性。

迄今，市場上推出的商品三價(jià)鉻黑色鈍化的發(fā)黑劑，既不是銀鹽，也不是銅鹽，而是另外兩種金屬鹽，稍早推出的發(fā)黑劑是鐵鹽，但鐵鹽發(fā)黑的膜層比較疏松，穩(wěn)定性也較差，現(xiàn)在已有一種金屬來取代，膜層堅(jiān)牢，也較光亮。三價(jià)鉻黑色鈍化劑配方比藍(lán)白色和彩色鈍化劑的要復(fù)雜些。就筆者所了解到的信息，目前國內(nèi)外推出的商品性三價(jià)鉻鈍化劑的發(fā)黑劑都不是銀鹽，從劑型看，大都分A、B兩型。通常，A型為三價(jià)鉻鹽和其他輔助劑，B型為發(fā)黑劑和助劑。AB兩種劑型結(jié)合起來，才能成為工作液。商品三價(jià)鉻鈍化劑現(xiàn)在雖已投入實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用，但這些溶液的穩(wěn)定性還有待提高；因?yàn)樵谏a(chǎn)過程中溶液變化較大，需要頻繁地進(jìn)行調(diào)整。以鐵鹽為發(fā)黑劑的溶液放置一段時(shí)間后，再調(diào)整也無濟(jì)于事，只好倒掉重配。有的溶液適應(yīng)性范圍還不夠?qū)挘缯f明書中特別指出，該鈍化劑適宜堿性鍍鋅層，可獲得高光澤的黑色層，這就是說對于氯化鉀鍍層可能不適用。總的來說，三價(jià)鉻黑色鈍化工藝還不太成熟，目前尚處研發(fā)階段。

黑色鈍化劑的配方和操作條件

三價(jià)鉻黑色鈍化溶液的配比等相對繁瑣，商品鈍化劑大多分為A/B劑兩種成分，在配槽和補(bǔ)加中同時(shí)使用。我們建議用戶選擇合適的商品材料。典型的三價(jià)鉻黑色鈍化溶液的組成與操作條件列于表3。

表3  三價(jià)鉻黑色鈍化溶液的組成與操作條件

黑色鈍化的工藝流程

鍍鋅→清洗→稀硝酸出光→清洗→黑鈍化→清洗→浸封閉劑→干燥→浸保護(hù)膜→干燥

工藝流程說明：三價(jià)鉻黑色鈍化膜的后處理與藍(lán)白色和彩色鈍化膜有些不同，這一工藝在鈍化清洗后，需要增加一道封閉劑浸漬。這道封閉處理非常重要，本來三價(jià)鉻黑色鈍化的膜層是較疏松的，在沒有干燥前很容易擦傷。封閉劑是納米級溶膠，其分子可滲入到鈍化膜中去，通過封閉處理可使膜層硬度提高、黑度增加、膜層堅(jiān)牢、抗蝕性提高，而且還能增加鈍化膜的光亮度。浸封閉劑后不清洗而直接干燥；干燥后，再浸保護(hù)膜，然后再烘干。保護(hù)膜多為有機(jī)的，可以是水溶性的也可以是溶劑型的透明或黑色涂料。

黑色鈍化的操作條件

三價(jià)鉻黑色鈍化的工藝流程如上所述，要注意的是溶液的pH值，以維持在1.8～2.2為佳。三價(jià)鉻黑色鈍化劑的發(fā)黑劑不是銀鹽，所以可用自來水配制。黑色鈍化膜潮濕時(shí)很軟，操作時(shí)動(dòng)作要輕柔。鈍化時(shí)間和鈍化液的溫度可根據(jù)供應(yīng)商的說明書要求來配制。一般來說，溶液溫度高時(shí)，鈍化時(shí)間要短些；反之，溫度低時(shí)，鈍化時(shí)間要適當(dāng)延長。最主要的還在于靈活掌握，時(shí)間過長得到的膜層將是疏松的。

綜上所述，三價(jià)鉻鈍化液呈現(xiàn)藍(lán)白、黑色及彩色的配方和操作條件。然而，在實(shí)際使用中，應(yīng)根據(jù)具體需求和工藝條件選擇合適的鈍化方式和配方。


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