铬盐钝化使镀锌工艺走向完善

    锌基合金是以锌为主体的合金电镀工艺，锌是一种化学性质很活泼的金属，它同单金属 镀锌一样，电镀后如果不进行很好的处理，光亮的镀层很快就会变暗，并相继出现白色腐蚀 产物。为减少锌的化学活性，传统方法采用铬盐溶液钝化处理，形成一层钝化膜，以提高其耐腐蚀的性能。锌铁合金的后处理，沿用了镀锌的铬盐钝化处理。

    镀锌的铬盐钝化，始于20世纪30年代，从此使镀锌工艺走向完善，高铬钝化便成为传统的镀锌后处理工艺直到70年代，随着时代发展，人们认知的逐步提高，在生产实践中， 深感铬盐钝化虽好，但毒性太大，既污染环境又危害人体健康，也就在70年代，业内开展了无氰无铬电镀新工艺推广活动，以唤醒人们消除污染保护环境。

    在20世纪70年代那场无氰无铬新工艺的推广活动，为后来的无氰、无铬工艺改革奠定 了思想基础，这次活动，吹响了消除污染，保护环境的号角，使电镀业内人员，立即行动起 来，积极地参加了无氰、无铬新工艺的推广活动。尽管在实践中由于新工艺的某些缺陷而没 有全部推广开来，但继续研究使之完善，比如碱性有氰镀锌已逐步为碱性无氰镀锌取代，三价铬取代镀锌的六价铬钝化，均已经成功应用。 无铬电镀新工艺，当时研究出两种代铬工艺：一是锡钴合金代铬；二是Cr^3＋代替Cr^6＋镀铬，但由于存在某些缺陷而未推广开来，但铬酐用量已大幅度降低，如传统的标准镀铬， CrO₃用量为200～300g／L，降到100～150g／L的低铬镀铬，即降低了生产成本，还减轻了 污染。锡钴合金代铬工艺，虽未大面积推广开来，但这两项代铬工艺并未停止研究和改进。 在装饰镀铬产品表面光亮度不是要求很高的产品，仍在用锡钴合金以代替装饰镀铬，Cr^3＋ 取代Cr^6＋镀铬在当时推广不久，因镀液稳定性较差而暂停下来，但继续研究并未停止，并 取得一定进展，在近年来清洁生产的大环境下，Cr^3＋取代Cr^6＋镀铬再无后顾之忧，推广应用的面积在逐步扩展。
    当年研究的无铬钝化的钛盐钝化工艺，虽未得到推广应用，也同氰化电镀降低浓度一样，是从降低铬酐用量入手。从高铬钝化逐步降到中铬、低铬、超低铬浓度，大大减轻了铬 污染，节约用量使生产成本降低。尽管铬酐含量降得再低，也消除不了Cr6＋对环境的污染 与人体的危害。随着环境保护的加强与清洁生产的推行，近年来研究出的Cr^3＋代替Cr^6＋镀铬钝化正日益扩大应用中，将在后文中专述。
    Cr^3＋钝化同Cr^3＋镀铬一样，并没脱离铬盐，只是化合价有所改变，即由高价Cr^6＋降至低价的Cr^3＋，这一改变，毒性也随之降低，Cr^3＋的毒性是Cr^6＋的1／100，表明还有微弱的毒性存在。铬盐钝化之所以久用不衰，是由于铬盐钝化膜抗蚀性能优异。本文将通过铬盐钝化原理的论述，具体介绍六价铬钝化转化为三价铬钝化的全过程。

    

本文转载自《合金电镀工艺》编著    曾祥德
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