怎样配制电镀锌三价铬钝化液
一:配方组成
1.1 三价铬离子(主成膜剂):硫酸铬、硝酸铬、氯化铬
1.2 络合剂(产品稳定剂):各大生产商所使用的络合剂不外乎两体系三种原料:有机酸体系-草酸、柠檬酸(通常所用的紫红色药水都是这个体系);氟体系-氟化钠,氟化铵,氟化氢铵(通常所用的绿色透明药水都是这个体系)。
1.3 氧化剂:硝酸根离子。
1.4 其它金属离子 目的是为了提高耐蚀性并调整钝化膜的颜色。
用的最多的有钴、镍及一些稀土元素。
1.5 其它阴离子 与金属离子的性质差不多,也是一种成膜促进剂。
二:钝化原理
水溶液中Cr3+通常都以[Cr(H2O)6]3+存在,水的络合能力很弱,在发
生钝化反应时,体系不稳定,因此需要一些相对较强的络合剂。
这与电镀添加
剂的本质基本相同。
加入络合剂后,铬离子以以下结构式存在:
[Cr(H2O)6-XFX](3-X)+ 0≤X≤3或 [Cr(H2O)6-2X(C2O4)2X](3-2X)+ 0≤X≤1.5
2.1 金属锌在氧化剂硝酸的作用下溶解为锌离子。
Zn+H+--àZn2++H2
2.2由于H+的消耗,使金属的表面pH升高
2.3随着pH升高,络合离子稳定降低,解离出的氢氧根离子进攻络合离子,使
铬离子及溶液中的锌离子形成Cr(OH)3和Zn(OH)2,沉淀在锌表面上形成钝化膜;同时,作为络合剂的C2O42-也被解离出来与Co2+形成不溶性的C2O4Co沉淀在钝化膜表面。
C2O4Co是非晶态的固体,其能极大的提高钝化膜的抗蚀性能。
这样反复进行,真到钝化膜生长起来。
当然,钝化膜的成份并不只是这么简单,到目前为止,还没有一个定论,但这只是科学家的事。
三.配方设计
3.1 一度市场上卖的很火的兰白钝化粉配方研究
CrCl3 8~12g/L NaF 6g/L HNO36ml/L
这个配方主要特点:蓝度高,光亮好,发蓝速度快。
但其盐雾效果极差,只适
合低端市场。
这一配方还有一致命缺陷,在使用或放置一段时间后,就不能用。
使用过的朋
友应该能充分感受其中的痛苦。
这是因为:在些配方中氟离子起络合和发蓝作用。
由于氟离子对铬的络合作用
相对较强,在放置一段时间后,氟离子与铬完全络合,工作液中完全没有氟离
子的存在,因此就达不到发蓝的效果。
这点可以从其工作液在工作或放置一段时间后,pH值反而降低来证明。
因为氢
氟酸属弱酸,在水溶液中的解离度不高。
但氟与铬形成络合离子后,氢离子被
释放出来,从而降低了工作的PH值。
HF+Cr3+à[Cr(H2O)6-XFX](3-X)++H+。