《镀锌墨绿色钝化工艺》
发布时间:2015-03-24

《镀锌墨绿色钝化工艺

王宏 曹玉宝 曹光明 袁驰 于新 宋健 崔大伟

2011年山东省科技进步三等奖

项目为2008年山东省科技发展计划项目2008GG10008008,资助金额16万元。

其主要内容是采用环保氯化钾镀锌工艺在钢铁基体上制备锌底层,在此基底上通过钝化液组分及工艺条件优化以确定墨绿色钝化液最佳工艺组分及工艺条件,并以此制备墨绿色钝化膜层。研究了溶液组分、温度、pH值、钝化时间等因素对钝化膜性能的影响,确定了最优工艺参数。用扫描电子显微镜观察了钝化膜的微观形貌;用能谱仪测定了钝化膜的元素成分及含量;用X射线光电子能谱研究了钝化膜的元素组成及化学状态;用X射线衍射仪分析了钝化膜的物相组成;用极化曲线、交流阻抗等电化学方法和中性盐雾试验,研究了钝化膜的耐蚀性和耐蚀机理。核心技术已获国家授权发明专利2项。

创新点:

1)染色离子的扩散溶入,可实现钝化膜层颜色的宜人性。

2)对该墨绿色钝化膜进行中性盐雾试验,400h出现白色腐蚀产物,远远超过ISO4520-81规定的96h要求,与电化学测试结果相互验证,显示膜层具有优越的耐腐蚀性能。

3)只有当该墨绿色钝化工艺与环保氯化钾镀锌工艺相配伍时,才能确保所得膜层的墨绿色外观,企业要生产出该色泽的镀锌钝化产品,就必须选择氯化钾镀锌工艺,从而可制约氰化镀锌及碱性镀锌等污染型电镀工艺的使用,保护环境。

理论、实践意义:

通过研究确定墨绿色钝化溶液的化学组分、工艺条件及其合理变动范围,确定最佳工艺方案,获得了一种色泽典雅的高耐蚀新型钝化膜,大幅度提高了钢铁材料的使用寿命,是高耐蚀镀锌墨绿色钝化工艺的研究突破,处于国际领先水平,具有重要的理论意义。核心技术已授权国家发明专利2项。该成果是基于绿色环保理念设计的一种只与环保电镀工艺相配伍的镀锌墨绿色钝化工艺,该成果在与环保氯化钾镀锌工艺相配伍时,才能确保所得膜层的墨绿色外观,企业要生产出该色泽的镀锌钝化产品,就必须选择氯化钾镀锌工艺,否则会因与后续钝化工艺不匹配而无法实现,从而可从工艺约束的角度制约氰化镀锌及碱性镀锌等污染型电镀工艺的使用,有利于保护生态环境。该工艺的设计思路符合清洁生产要求,国内外均未见公开报道,由此给采纳该工艺的企业带来了无限商机,经济效益亦相当显著,同时具有重要的实践意义。

该成果201112月获山东省科技进步三等奖。该成果已在莱州华银电镀有限公司、烟台日晟汽车制动系统有限公司等单位得到成功应用,经用户使用证明,该成果工艺稳定性好、可操作性强、设备投入不大,对企业的生产改型及新上项目均很适合,经济社会效益显著。