什么是钝化?
钝化是将金属置于亚硝酸盐、硝酸盐、碎裂物或稀释液中,以在金属表面形成粉碎钝化膜的过程。它常用作锌和镉涂层的后处理,以提高涂层的耐腐蚀性。保护有色金属;提高漆膜的附着力。常用钝化剂:硝酸盐、亚硝酸盐、铬酸盐、二甲基化物等。表面钝化工艺是在半导体器件表面覆盖保护性介电膜以防止表面污染的过程。钝化处理通常使用酸性或碱性溶液进行,通过将金属置于这些溶液中,金属表面发生一系列化学反应,形成保护性氧化膜。
如锅炉经过酸洗、水洗、漂洗后,金属表面非常干净,非常活跃,容易受到腐蚀,因此必须立即进行钝化处理,使清洗后的金属表面产生保护膜,减缓腐蚀。
工艺原理
金属经氧化介质处理后,腐蚀速率与原来未处理的现象称为金属钝化相比,显著降低。其钝化机理主要可以用薄膜理论来解释,即认为钟形是由于金属与氧化介质的相互作用,从而产生非常薄、致密、爱盖良好的性能,可以牢固地附着在金属表面的钟形膜上,这种薄膜成独立的相存在,通常是氧和金属化合物,它的作用是金属与腐蚀性介质完全分离,防止金属与腐蚀性介质直接接触,使金属基本停止溶解,形成钟形状态,防止腐蚀作用。
主要功能
- 提高耐腐蚀性:形成的致密氧化膜可有效阻断外部腐蚀介质的侵蚀,提高金属制品的耐腐蚀性。
- 改善外观:钝化处理可使金属表面呈现均匀、色泽一致、美观大方。
- 提高润滑性能:钝化后的金属表面更光滑、更均匀,润滑性能更好,适用于一些需要滑动摩擦的场合。
- 增加抗氧化能力:形成的氧化膜具有一定的抗氧化性能,可以减缓金属表面的氧化速度,延长金属制品的使用寿命。
一般来说,钝化处理是一种重要的金属表面精加工工艺,可以显著提高金属制品的性能和质量,广泛应用于航空航天、汽车制造、电子等领域。
基本特性
作简单,使用方便,经济实用。同时加入高效缓蚀剂和雾化剂,防止金属过度腐蚀和氢脆,抑制酸雾的产生。特别适用于小型复杂工件,不适合涂层,优于市场同类产品。
工艺流程
清洁:首先,清洁金属制品,去除表面的油脂、污垢和其他杂质,确保金属表面清洁。
酸洗或碱洗:清洗后,金属制品通常需要进行酸洗或碱洗处理。酸洗或碱洗可以去除金属表面的氧化层和锈迹,为后续的钝化处理提供良好的表面条件。
钝化处理:清洗和预处理后,将金属产品浸泡在含有钝化剂的酸性或碱性溶液中进行钝化处理。钝化剂通常是含有铬、铁和锌等金属离子的化合物,它们可以与金属表面发生化学反应,形成致密的氧化膜。
中和清洗:钟形处理完成后,需要将金属制品从钟形溶液中取出进行中和清洗。中和处理可以中和残留在金属表面的钝化剂,防止对金属表面产生不利影响,然后,用水或碱性溶液彻底清洗金属表面,去除残留的钝化剂和其他杂质。
干燥:最后,对钝化后的金属制品进行干燥,确保表面完全干燥,防止水分残留造成二次污染或氧化。
钝化原理
钝化的机理可以用薄膜理论来解释,即钝化是由于金属与氧化性物质的相互作用,从而产生非常薄、致密、覆盖性能好,并在金属表面牢固吸附的钝化膜。该膜以独立相的形式存在,通常是氧化金属的化合物。
它起到将金属与腐蚀性介质完全分离的作用,防止金属与腐蚀性介质接触,使金属基本停止溶解并形成钝态,达到防腐蚀的作用。