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手持式光谱仪SPECTROxSORT对金属镀层膜厚测试应用

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人气:-发表时间:2022-07-15 11:43【

钝化液能使金属表面呈钝态的溶液。一般用于镀锌、镀镉和其他镀层的镀后处理。目的是在镀层表面形成能阻止金属正常反应的表面状态,提高其抗蚀性,并增加产品美观。通过配方分析可知常用的钝化液主要成分是铬酸、硝酸、硫酸。但由于铬酸造成环境污染,在某些场合,产品要求银白色或蓝白色,则经三酸钝化处理后生成的彩虹色钝化膜,还可以再经过碱液漂白处理(白色钝化),但镀层的耐蚀性能下降。


三价铬钝化液


铬在自然界以二价到六价的氧化态存在。但是,只有三价和六价铬有足够稳定性,可以实际用于电镀生产。传统的钝化液通常是由六价铬化合物、三价铬化合物、导电盐、络合剂等组成。由于六价铬钝化液具有操作简单、成本低廉、控制简便,形成的钝化膜色彩鲜艳,耐候耐磨性能突出,且自身具有自修复功能,因而被大量地采用。但六价铬化合物具有很高的毒性,是致癌物质。近年来世界各国在环保法规中对剧毒致癌物质六价铬的使用作出严格限制并最终将被禁止使用。在环境保护、实现清洁化生产以及汽车工业对钢铁制件耐蚀性能要求更高的推动下,三价铬钝化和无铬钝化的研究开发取得了长足的进步,其中三价铬钝化在配方、工艺上都越来越完善。


钝化液.jpeg


镀锌板用钝化液DF-9A的介绍


1.简介

DF-9A是热镀锌板用无机水性钝化剂,主要由三价铬、六价铬和无机添加剂等组成。该产品能够有效地提高镀锌板材的耐腐蚀性能。


2.应用

DF-9A适用于通常的热镀锌生产线,其工艺流程为:热浸镀锌 → 水冷 → 风冷过后 → 直接喷淋/挤干或使用辊涂机涂敷 → 然后烘干。在配制和使用DF-9A的过程中无须加热,室温下直接使用,没有反应时间的要求,涂敷后即可以立刻烘干。

DF-9A是含有六价铬的酸性钝化剂,所有接触到钝化剂的槽体、管道和喷嘴都建议使用不锈钢材或PVC材料制成,以防止造成腐蚀。挤干辊建议使用能够耐铬酸腐蚀的橡胶材料制成,例如:海帕隆、聚氨酯橡胶或氯丁橡胶。


3.性能

DF-9A是在前几代钝化剂的基础上,开发出的新型第三代钝化剂。第一代钝化剂为传统的单一铬酸;第二代钝化剂为铬酸加入各类添加剂,该类钝化剂相比较传统铬酸钝化剂提高了耐腐蚀性能,但也有自身的一系列问题,如易生白锈、易发黑、使用需要加热或有一定的反应时间等要求,而且经过一段时间的使用,槽液容易产生锌盐淤渣。而第三代钝化剂(例如DF-9A)则是在第二代产品的基础上,专门为解决上述问题开发的。


DF-9A相比较于其他传统钝化剂的改进点 :


a)克服了传统钝化剂在使用时经常会产生的发黑现象

镀锌板材的发黑现象比较常见,其主要原因如下:

1)钝化剂自身特性导致板材发黑;

2)地区湿度比较大导致板材发黑;

3)使用钝化剂后没完全烘干即收卷导致板材发黑;

4)镀锌层自身的铅、铝含量配比不当导致板材发黑。


DF-9A针对以上特点通过调整配方,对生产工艺进行控制,成功地解决了这一问题。无论是在外界条件比较恶劣的地区,还是在一些镀锌质量不太好的情况下都很少发生板材发黑的现象。


b)提高了镀锌板材的防腐性能

镀锌板产生白锈是生产厂家最头痛的情况,直接关系到产品的品质。产生白锈的最主要原因是钝化剂的耐腐蚀性能不够。DF-9A在防止板材产生白锈现象,提高板材的耐腐蚀性能方面有明显改进。这可以从许多厂家的对比试验中得出结论。


c)生产控制上的优点

DF-9A为了提高厂家在使用该产品时的便利性,通过调整配方,使得在生产过程中无须加热、控制温度,降低了生产的能耗,也降低了生产控制的复杂性。


d)生产质量的稳定性和废水处理方面的优势

镀锌板用钝化剂大部分是含有铬酸的酸性产品,产品在与板材接触时不可避免地会与镀锌层发生反应,导致锌被带到槽液中。钝化液中锌离子浓度的升高会极大地影响板材的耐腐蚀性。据我们的试验和生产实际情况统计得知,当钝化液中的锌离子浓度超过1000mg/L时,板材的耐腐蚀性能急剧下降,因而容易产生白锈现象。通常在这种情况下必须排空旧钝化液,重新配置槽液,这一方面导致板材钝化性能的波动,也造成钝化液的浪费;另一方面对废水处理也造成很大压力。另外钝化液中锌离子浓度的过高,在槽液中会产生大量的含铬废渣,堵塞管道、喷嘴。影响生产,同时对废渣需要进行废水处理。


使用DF-9A可改变这种状况,由于DF-9A自身的特性(通过添加适当的添加剂抑制钝化液与板材的反应)和生产控制(槽液无需加热,降低了与板材反应的活性);以及我们在实际操作控制方面的经验,基本上能够避免槽液中锌离子浓度的过快增长,保持锌离子浓度在一个稳定低的范围内,在保证产品质量的前提下,避免了频繁更换槽液,清洗槽体、管道、喷嘴所带来的种种浪费和不便。


综上所述,使用DF-9A具有以下优势:

1、镀锌板性能稳定,最大限度的避免了板材产生发黑、白锈现象;

2、钝化液使用寿命长,保证生产的连续性,降低工人劳动强度。通常情况下只需要在设备大修时更换槽液;

3、基本上不会产生废渣,含铬废水也只是在清洗设备时才有。


1.实验部分


1.1仪器

SPECTROxSORT型手持X射线荧光光谱仪


SPECTROxSORT型手持X射线荧光光谱仪.jpeg


1.2样品-含Cr钝化膜


样品.jpeg


2.测量结果


SPECTROxSORT型手持X射线荧光光谱仪测量数据.png


3.结论

本方法试验证明,SPECTROxSORT型手持X射线荧光光谱仪对钝化膜分析精度高,结果稳定可靠,分析速度快,操作简便,满足检测需求。实验中所使用的SPECTROxSORT型手持X射线荧光光谱仪具备高性能X射线管,保证了仪器对待测元素的高效的激发。特殊开发的SDD检测器,数据采集速度10倍于传统的检测器,具有独特的适应性及灵活性。仪器符合严格的德国X射线辐射标准,为用户提供安全防护。其强大的数据传输及处理功能,可在现场打印,储存数据。GPS可将数据与大地坐标绑定,为数据回溯提供可靠的依据。仪器可在没有外接电源、没有空调的现场, 在数秒钟内, 获得以往只有实验室光谱仪才能达到的分析结果, 这一点适合室外或工厂车间等条件不便的环境使用。


SPECTRO xSORT光谱仪.jpeg