1.簡介????? 鋅、鎘、銅、銀等金屬鍍層，在含有強氧化劑(如鉻酐)的溶液中進行化學或電化學處理，使其表面生成一層組織致密的薄膜的過程，叫做鈍化處理。

? 隨著生產的不斷發展，人們發現，用適當的溶液對鍍鋅層進行化學處理，能在鍍層上形成一層堅實致密的薄膜?？梢源蟠筇岣咂淇垢g性能。鍍鋅層鈍化后，抗腐蝕能力一般可以提高5倍以上。此外，鈍化處理還能使鍍層美觀光亮，提高工件的裝飾效果。

? 鍍層的鈍化處理方法主要有以下幾種：以鉻酸、硫酸、硝酸組成的彩虹色鈍化；以鉻酸、磷酸、硫酸、硝酸和鹽酸組成的草綠色鈍化和鈍化后陳膜的白色鈍化等。此外，還有近年來發展起來的污染小的低鉻酸鈍化。其中彩虹色鈍化應用最為廣泛。以前一直使用鉻酸酐濃度較高的鈍化液，稱高鉻鈍化。其鈍化液穩定，鈍化膜質量好。其缺點是鉻酸酐消耗大，且大多數在清洗中帶出，增加廢水處理的負擔。為解決這個問題，可采用鉻酸酐濃度很低的低鉻鈍化工藝，大大減少廢水中六價格的含量，缺點是鈍化液要經常調整，化學拋光性較差。也有采用鉻酸酐含量為80～100g/L的中鉻鈍化。

2.原理

在彩色鈍化的配方中，鈍化液總是帶酸性的。在酸性介質中，鋅層會與之起化學反應。這里主要反應是金屬鋅鍍層與鈍化液中鉻酸之間的氧化和還原反應。鋅作為還原劑，將作為氧化劑的鉻酸還原成三價鉻。鈍化膜其實是三價鉻和六價鉻與鋅發生氧化還原反應后的化合物。其中三價鉻與鋅的化合物呈藍綠色，六價鉻與鋅的化合物呈橙紅色或棕黃色。由于不同色素的組合和相互干擾的結果，形成了鋅彩色鈍化膜絢麗多彩、具有彩虹色的美麗色調。三價鉻化合物一般不溶于水，強度也高，在鈍化膜中起骨架作用。六價鉻化合物易溶解于水，尤其易在熱水中溶解，在干燥前膜層不堅牢。它依附在三價鉻化合物的骨架上，填充了其空間的部分，所以可形象地譬如它為“肉”。有了肉并有骨架的支撐，這樣才能使鈍化膜顯得豐滿。

六價鉻鈍化的原理

六價鉻酸為什么能成為鍍鋅板最好的鈍化劑?是因為鉻有多種化合價，在鈍化時能形成不同的氧化物和水解化合物。

最早使用的鈍化劑是直接使用鉻酐Cr0₃的水溶液，對鍍鋅板表面進行噴淋處理。方法很簡單，將純度為99．5％以上的Cr0₃粉末加蒸餾水溶解成l.4～1．6％的水溶液，加熱到60～70℃，噴淋到鋼帶上，擠于后再用90℃以上的熱風干燥即可。

這種工藝的原理是，鉻酐CrO₃在水中溶解成鉻酸H₂Cr0₄，氧化性極強的鉻酸噴淋到鍍鋅板表面以后，會與鋅發生反應，使部分六價鉻還原三價鉻，而鋅被氧化成鋅離子。

水解反應：Cr0₃+H₂0→H₂Cr0₄→2H⁺+Cr0₄^2-

鈍化反應：溶液中: Cr0₄^2-+8H⁺+3e→Cr³⁺+4H₂0

? 鍍鋅層: Zn→Zn²⁺+2e

當鍍鋅板與鈍化液接觸時發生上述反應，隨著反應的不斷進行，反應界面的H+不斷被消耗掉，pH值迅速上升，當pH值上升到成膜pH值范圍時，一些難溶的金屬鹽、氫氧化物開始析出，沉積于鍍鋅層表面，形成鈍化膜。鈍化反應在形成了鈍化膜組成物Zn²⁺和Cr³⁺的同時，又創造了一個形成鈍化膜的適合的pH值范圍。所以說六價鉻的還原反應是六價鉻鈍化的一大特點，也是其鈍化效果最好的原因所在。

這樣，經過鈍化反應以后，便在鍍鋅板表面形成了一層極薄而又致密的氧化膜，這層氧化膜能將鋅與環境隔離開來，使鋅的腐蝕反應無法進行，即使鈍化膜有細微的孔洞，腐蝕反應也只能在孔洞中進行，受到阻礙，這樣就使鍍鋅層表面處于鈍化狀態。

自我修復功能

彩色鈍化膜還有自我修復的功能，當鈍化膜受到損傷時，在有一定濕度的空氣中，六價鉻化合物溶于水生成鉻酸，它能繼續與鋅層起氧化還原反應，再次形成鈍化膜。這就是彩色鈍化膜能自動修復的原因。由于彩色鈍化膜層具有這一自修復的功能，所以鈍化膜即使有些擦傷，也不會太影響抗腐蝕性能。這就是鍍鋅層經過彩色鈍化處理后，為什么具有良好的抗腐蝕性能的原因。

反應方程式：4Cr⁶⁺+3O₂+6H₂O+24e 4Cr(OH)₃

3.顏色及影響因素

在彩色鈍化膜中，三價鉻和六價鉻的含量比例是隨著各種因素的變化而改變的，因而鈍化膜的色彩也隨之發生變化。三價鉻化合物多時，膜層呈偏綠色；六價鉻含量高時，鈍化膜則呈紫紅色。在實際生產中，最希望的顏色是彩虹稍帶黃綠色。鈍化膜的顏色深淺還與膜層的厚度有關。而膜層厚度又與鈍化時間或在空氣中停留時間的長短有關。在低鉻和超低鉻的鈍化液中，鈍化膜是在溶液中成膜的，鈍化時間長，膜層厚，鈍化時間短，膜層薄。而在高鉻彩色鈍化溶液中，由于鈍化液酸度高，在溶液中是無法成膜的，只有當工件離開溶液后方能成膜，也就是在空氣中停留時間的長短與膜層的厚度有很大的關系，而與溶液中浸漬的時間長短無關?？諝庵型Ａ魰r間長，鈍化膜厚，反之則薄。當然我們還得兼顧其它條件，一味追求膜層厚度，結合力就會降低，也就是膜層過厚了，鈍化膜就會脫落或輕輕一擦就掉膜。鈍化時間或空氣中氧化時間短，鈍化膜薄，此時膜層的色澤呈偏綠色；如鈍化時間長，膜層厚，則鈍化膜中紅色的成分居多。這是因為鈍化膜薄時，鈍化液與鋅層的反應比較強烈，六價鉻多被轉化成三價鉻了，所以膜層呈偏綠色。當反應繼續進行時，因為已隔了一層鈍化膜，鈍化液不能直接與鋅層起反應，所以還原勢減弱，這樣六價鉻化合物就會形成，而填充在三價鉻化合物—即我們前面提到的三價鉻膜層的骨架上，所以膜層中紅的色素逐漸變多起來。而在膜層既不太厚又不太薄的狀態下，鈍化膜的色澤則最好。對鈍化膜的色彩，當膜層由厚變薄時，色彩的變化可大致表述如下：

紅褐色→紅黃相間光亮五彩色→偏綠色→青白色

質量好的鈍化膜應是完整呈光亮五彩色的。紅褐色的膜層比較疏松，與鋅層的結合力也不夠好；偏綠色的鈍化膜膜層可能較薄，會影響抗腐蝕能力。由此，我們可以從鈍化膜的外觀、與鋅層的結合力、膜的完整性、光亮度和膜層的色彩，可以初步判定鈍化膜質量的好壞。

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