1背景

镀锌作为钢铁件的主要防蚀镀层, 在电镀加工量中位居榜首。除因加工单价相对较低外, 钢铁件上的锌镀层为阳极性镀层, 当受潮而发生电化学腐蚀时, 锌先腐蚀而使钢铁基体受到保护。但锌本身为两性金属, 既不耐酸也不耐碱, 在大气中很易生成碱式碳酸锌腐蚀物而长白斑、白灰甚至白毛。镀锌后再进行钝化处理, 能不同程度地提高抗蚀力, 延长锌本身腐蚀的时间。故电镀锌后无例外地要作钝化处理。钝化还有赋予镀层不同色彩、色调及提高其上油漆层附着力等功能.

镀锌层的黑色铬酸盐钝化处理是在铬酸盐钝化液中加入铜离子或银离子, 从而获得耐蚀性优良, 且较厚的黑色钝化膜。它主要依赖铬酸与锌层、铜或银的氧化还原反应形成胶状的锌酸盐膜, 吸附金属铜、银等胶状微粒。因此, 其钝化膜耐蚀性强, 具有均匀乌黑的装饰外观和良好的结合力。

锌层的黑色钝化膜同军绿色相似具有很高的耐蚀性能，国外采用薄锌黑钝化来强化抗蚀能力，还可开拓机能方面的用途，所以是一种很有发展前途的工艺。黑色钝化膜可从含银盐和铜盐两种配方中获得。

2锌镀层黑色钝化液

2.1钝化液溶液配制：

配制时用蒸馏水或去离子水，不能用自来水。计算量的(A)剂加入盛有水的槽中搅匀;计算量的(B)剂先用水稀释，然后在剧烈搅拌下慢慢加人槽中，入槽之时有棕色沉淀，但在搅拌下可溶解，然后测pH值，待温度合适后即可使用。

2.2黑钝化工艺流程：

镀锌→清洗两次→2%～3%的HN03溶液出光→充分清洗→黑钝化→充分清洗(时间<20s) →封闭(1%的铬酐溶液，加热60℃～70℃更好，时间2s～3s) →迅速干燥。

2.3注意事项：

1)钝化时间要与温度相适应，7℃～20℃，60s～120s，20℃～30℃最佳，30s～120s，温度大于30℃钝化膜发乌不清亮。

2)锌层光亮度要高，锌层厚度大于7μm。

3)铬钝化前清洗，严防出光硝酸带入钝化液中。

4)钝化后不封闭易褪色，用60℃～70℃的热封闭液快速封闭能增加黑度且易干燥。

5)钝化后的水洗，在洗净前提下、时间要尺量短些。

6)正常时膜层乌黑发亮，当零件发灰不亮或钝化2min仍有干涉色时，则需调整，一般加(A)剂20mL/L～30mL/L，(B)剂2.5mL/L～3mL/L即可恢复正常。

2.4黑色钝化液常见组分

1)铬酐

钝化液中铬酐是主要成膜物质。新配的钝化液中需加入质量浓度为1~ 2 g/ L 的锌粉或硫酸亚铁( 也可加些旧钝化液) 作为还原剂, 使部分六件铬还原成三价铬。这样才能使部分铜离子或银离子生成黑色氧化铜或氧化银, 从而使钝化膜呈黑色的光亮外观。因此, 钝化液中铬酐的质量浓度对钝化膜的黑度、耐蚀性和结合力都有很大影响。如果铬酐的质量浓度过高, 钝化膜呈草绿色; 过低, 则为灰色.

2)硫酸铜、硝酸银

钝化液中硫酸铜和硝酸银是镀锌层黑色钝化的发黑剂。钝化过程中随着铜离子、银离子的质量浓度的变化而影响钝化膜质量。其质量浓度过高, 钝化膜疏松、结合力差; 过低, 则产生黄、绿色膜层。

3)甲酸钠

钝化液中甲酸钠是活性剂, 在黑色钝化液中起着加速成膜和增厚作用。其质量浓度影响钝化膜的黑度和结合力。其质量浓度过高, 钝化膜疏松、结合力差; 过低, 则易出现草绿色膜层.

4)硫酸

钝化液中硫酸既是催化剂, 又是pH 值调节剂,其作用与甲酸钠的相似, 有加速成膜的作用; 但其质量浓度应与铬酐的质量浓度相匹配。硫酸的质量浓度过高, 会加快钝化膜的溶解, 降低成膜速率; 过低,则使钝化膜黑度变浅。

5)醋酸

钝化液中醋酸为缓冲剂, 主要起稳定钝化液pH 值的作用, 对钝化膜色泽也有影响。其质量浓度过高, 会使钝化膜呈黄、绿色; 过低, 则使膜层发花。

6)表面活性剂

表面活性剂具有优良的渗透、扩散、增溶作用。溶液中的离子可以迅速、均匀地向界面各部分迁移补充, 使反应得以连续、均匀地进行。