电镀锌钝化处理耐蚀效果的电化学评估

    慧聪表面处理网讯：摘要：采用线性极化电阻、开路电位及阳极极化曲线等电化学方法，评估了锌镀层经 3 种不同钝化液处理后在 w = 1%的NaCl 溶液中的耐蚀性。结果表明，3 种电化学方法测得的钝化膜耐蚀性与中性盐雾试验的结果相符，能够用于快速有效地评价电镀锌钝化处理的耐腐蚀效果。
    关键词：镀锌；三价铬钝化；耐蚀性；电化学
    中图分类号：TG178; TQ153.15       文献标识码：A
    文章编号：1004 – 227X (2008) 06 – 0036 – 03
    1 前言
    锌镀层因其价格低廉、光亮美观等优点常被用作钢铁的保护层，但锌镀层在空气中，尤其是在潮湿的环境中易被腐蚀而形成白色疏松的腐蚀产物，影响外观，因此必须经过钝化处理以提高耐蚀性[1]。目前的含铬钝化膜中，铬以正三价和正六价形式存在，而六价铬是剧毒性的致癌物质，对人体及环境都有严重的危害。随着现代工业和科学技术的飞速发展，人们对防护性镀层的质量要求越来越高，传统的镀锌层及其六价铬钝化技术已满足不了工业生产及科技领域的高耐蚀性及绿色环保要求。因此，寻求更为符合环保要求和高耐蚀性的三价铬或无铬钝化膜成为广大电镀工作者的研究重点[2-5]。客观评估钝化处理的效果对于发展新的电镀工艺，开发新型的电镀添加剂及研究环保的高耐蚀性钝化方法具有重要的意义。到目前为止，电镀行业中普遍使用的镀件耐蚀性评价方法仍是传统的中性盐雾试验（NSS）。
     电化学测试方法具有客观、准确、快捷的优点，可以成为电镀工作者值得信赖的评估手段。不少文献报道了将线性极化[6]、交流阻抗[7-8]、Tafel 曲线[9]等电化学测试方法应用于钝化膜的耐腐蚀性能比较和腐蚀机理研究。
     本文采用线性极化电阻、开路电位、阳极极化曲线等电化学测试方法，并参照传统的中性盐雾试验结果，研究相同的酸性氯化钾镀锌层经过不同环保型三价铬钝化剂处理后钝化膜的耐蚀性能。
    2 实验方法
    2. 1 试样制备
     试样采用 10 cm × 7 cm × 0.02 cm 的钢板，以采用EXTREME110 光亮剂（美国哥伦比亚公司）的酸性氯化钾镀锌工艺电镀锌层，然后钝化。其工艺流程如下：
     除油─热水冲洗─酸洗除锈─水洗─电镀锌─水洗─出光(0.5% HNO3)─水洗─钝化─水洗─干燥。
     3 种钝化剂分别为 TRI-V 120 三价铬蓝白钝化剂、TRI-V 121 三价铬蓝白钝化剂和 SpectraMATETM 25 三价铬彩色钝化剂。
    2. 2 钝化膜耐蚀性测试
    2. 2. 1 中性盐雾试验
     采用 YWX/Q-250 型盐雾试验箱，参照 GB/T10125–1997 进行。腐蚀溶液为 5%(质量分数)的 NaCl水溶液，pH = 6.5 ~ 7.2，箱内温度(35 ± 2) °C，采用连续喷雾方式。以样品表面开始出现锌腐蚀产物的时间来评价钝化膜的耐蚀性。

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