鍍鋅是指在金屬、合金或者其它材料的表面鍍一層鋅以起美觀、防銹等作用的表面處理技術(shù)。主要采用的方法是熱鍍鋅。
鋅易溶于酸,也能溶于堿,故稱(chēng)它為兩性金屬。鋅在干燥的空氣中幾乎不發(fā)生變化。在潮濕的空氣中,鋅表面會(huì)生成致密的堿式碳酸鋅膜。在含二氧化硫、硫化氫以及海洋性氣氛中,鋅的耐蝕性較差,尤其在高溫高濕含有機(jī)酸的氣氛里,鋅鍍層易被腐蝕。鋅的標(biāo)準(zhǔn)電電位為-0.76V,對(duì)鋼鐵基體來(lái)說(shuō),鋅鍍層屬于陽(yáng)性鍍層,它主要用于防止鋼鐵的腐蝕,其防護(hù)性能的優(yōu)劣與鍍層厚度關(guān)系甚大。鋅鍍層經(jīng)鈍化處理、染色或涂覆護(hù)光劑后,能顯著提高其防護(hù)性和裝飾性。
電鍍鋅的介紹
1、原理
由于鋅在干燥空氣中不易變化,而在潮濕的空氣中,表面能生成一種很致密的碳酸鋅薄膜,這種薄膜能有效保護(hù)內(nèi)部不再受到腐蝕。并且當(dāng)某種原因使鍍層發(fā)生破壞而露出不太大的基體時(shí),鋅與鋼基體形成微電池,使緊固件基體成為陰而受到保護(hù)。在汽車(chē)運(yùn)輸?shù)刃袠I(yè)中應(yīng)用較廣,但需要的是三價(jià)鉻鈍化層、鋅鎳合金鍍封閉涂層,減少六價(jià)鉻鈍化有害、有毒層。
2、性能特點(diǎn)
鋅鍍層較厚,結(jié)晶細(xì)致、均勻且無(wú)孔隙,抗腐蝕性良好;電鍍所得鋅層較純,在酸、堿等霧氣中腐蝕較慢,能有效保護(hù)緊固件基體,鍍鋅層經(jīng)鉻酸鈍化后形成白色、彩色、軍綠色等,美觀大方,具有一定的裝飾性,由于鍍鋅層具有良好的延展性,因此可進(jìn)行冷沖、軋制、折彎等各種成型而不損壞鍍層。
3、應(yīng)用范圍
電鍍鋅所涉及的領(lǐng)域越來(lái)越廣泛,緊固件產(chǎn)品的應(yīng)用已遍及機(jī)械制造、制作鍍鋅勾花網(wǎng)、電子、精密儀器、化工、交通運(yùn)輸、航天等在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中有重大意義。
鍍鋅工藝主要有熱鍍鋅和冷鍍鋅兩類(lèi)。冷鍍鋅又稱(chēng)電鍍鋅。這里主要討論電鍍鋅。 電鍍鋅種類(lèi)繁多,五花八門(mén)。但從鍍鋅鍍液的PH值,主要有兩在類(lèi):堿性鍍鋅和酸性鍍鋅。
堿性鍍鋅
堿性鍍鋅工藝是指鍍液的PH值是堿性。但因絡(luò)合劑不同,又分為鍍鋅和鋅酸鹽鍍鋅兩種。 鍍鋅是個(gè)很古老的鍍種。鍍液中主要有三種成分:主鹽,絡(luò)合劑和導(dǎo)電鹽氫氧化鈉(俗稱(chēng)火堿)。早期的氰化鍍?nèi)芤褐惺菦](méi)有光亮劑的。隨著人們審美要求的提高,又在氰化液鍍鋅溶液中加入了起光亮作用的光亮劑。氰化鍍鋅工藝穩(wěn)定,鍍層細(xì)致。鍍液分散能力好。根據(jù)含量的多少不同,又分為高氰,中氰和低氰鍍鋅三種。氰化鍍鋅的缺點(diǎn)是毒性太大,對(duì)環(huán)境危害嚴(yán)重。
鋅酸鹽鍍鋅是近30年來(lái)發(fā)展較快的鍍鋅工藝。它的主要成分是主鹽,絡(luò)合劑兼導(dǎo)電鹽氫氧化鈉(俗稱(chēng)火堿)。為了獲得細(xì)致的分散能力好的光亮鍍層,還要加入光亮劑。國(guó)內(nèi)鋅酸鹽鍍鋅的主要發(fā)展時(shí)期是20世紀(jì)70年代的大搞無(wú)氰鍍鋅年代,的DPE鍍鋅工藝和DE鍍鋅工藝一直使用著。這種工藝雖然比不上氰化鍍鋅工藝的穩(wěn)定、細(xì)致。但它的優(yōu)點(diǎn)是無(wú)氰。對(duì)環(huán)境的危害要小的多。鋅酸鹽鍍鋅有了新的發(fā)展,起泡和脆性等缺陷得到了克服,分散能力大為改進(jìn),可以和氰化鍍鋅比美。
鍍鋅的原理
在盛有鍍鋅液的鍍槽中,經(jīng)過(guò)清理和預(yù)處理的待鍍件作為陰,用鍍覆金屬制成陽(yáng),兩分別與直流電源的正和負(fù)聯(lián)接。鍍鋅液由含有鍍覆金屬的化合物、導(dǎo)電的鹽類(lèi)、緩沖劑、pH調(diào)節(jié)劑和添加劑等的水溶液組成。通電后,鍍鋅液中的金屬離子,在電位差的作用下移動(dòng)到陰上形成鍍層。陽(yáng)的金屬形成金屬離子進(jìn)入鍍鋅液,以保持被鍍覆的金屬離子的濃度。在有些情況下,如鍍鉻,是采用鉛、鉛銻合金制成的不溶性陽(yáng),它只起傳遞電子、導(dǎo)通電流的作用。電解液中的鉻離子濃度,需依靠定期地向鍍液中加入鉻化合物來(lái)維持。鍍鋅時(shí),陽(yáng)材料的質(zhì)量、鍍鋅液的成分、溫度、電流密度、通電時(shí)間、攪拌強(qiáng)度、析出的雜質(zhì)、電源波形等都會(huì)影響鍍層的質(zhì)量,需要適時(shí)進(jìn)行控制。
1、堿性鍍鋅;
2、堿性鋅酸鹽鍍鋅;
3、銨鹽鍍鋅;
4、鉀鹽鍍鋅;
5、銨鉀混合浴鍍鋅;
6、硫酸鹽鍍鋅;
7、氯化物鍍鋅;
鍍鋅層的后處理
1、去氫;
2、鈍化;
3、著色;
鍍鋅的特點(diǎn)
1、外觀光滑,無(wú)鋅瘤、毛刺,呈銀白色;
2、厚度均為可控,在5-107μm之內(nèi)任意選擇;
3、無(wú)氫脆、無(wú)溫度危害,可保證材料力學(xué)性能不變;
4、可代替部分需熱鍍鋅的工藝;
5、耐腐蝕性好,中性鹽霧試驗(yàn)達(dá)240小時(shí)。
應(yīng)用范圍鋼釘、鐵釘、緊固件、自來(lái)水管接頭、腳手架扣件、鋼絲繩馬鋼夾頭等。
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