无铬钝化处理技术镀锌钢板的表面

无铬钝化处理技术镀锌钢板的表面

    钢板表面镀锌是提高钢板防腐能力的常用手段，由于镀锌层在空气中尤其是潮湿环境中容易被腐蚀形成白斑，所以必须在镀锌后进行钝化处理，以提高其耐蚀性能。经过表面钝化，可以有效防止白锈生成，同时起到增加镀层表面光泽的作用。传统上普遍采用的是铬酸盐钝化处理，该工艺简单、成本低、膜结合力好、耐蚀性高，同时具有自我修复能力和再加工性，成为世界各国的常规钝化手段。但是由于六价铬属致癌物质，其产品及其生产过程会对人和环境产生严重危害，所以，世界各国已开始立法，禁止使用或尽量避免铬酸盐钝化工艺。因此，开发出新的无铬工艺来取代传统的钝化工艺，是适应新时代环保大趋势，保持和提高镀锌产品竞争力的迫切需要。

    从各国研发情况看，研发工作集中在钝化工艺的无铬替代物上。研究内容包括无机物钝化、有机物钝化以及无机-有机联合钝化。无机物钝化方法主要是用钼酸盐、磷酸盐、稀土金属盐、硅酸盐来代替铬酸盐进行钝化。钢材有机酸钝化技术主要是植酸（肌醇六磷酸）。由于植酸与金属络合时易形成多个螯合环，既是金属表面处理的理想螯合剂，又是金属的优良缓蚀剂，因此植酸可用于热镀锌板的表面处理。

    对单一的无机物钝化或有机物钝化的研究结果表明，其钝化产品的综合性能与含铬钝化产品相比仍有差距，而无机-有机复合钝化体系方面则取得较为显著的进展。与单一钝化体系相比，复合钝化体系的耐蚀性明显提高。近年发展较快的是硅烷协同稀土盐钝化技术。稀土钝化工艺可以有效提高锌的耐腐蚀性能，稀土转换膜对金属的腐蚀防护效果与铬酸盐相当，但是稀土在金属表面成膜不均匀，而且附着力不够高，导致钝化膜易脱落，采用硅烷偶联剂连接金属表面和稀土钝化膜，可以改善稀土钝化的不足。初步结果表明，有机分子与无机分子间的协同缓蚀作用可以提高镀层的耐蚀效率，效果明显优于铬酸盐钝化。

    目前，无铬钝化配方及技术已经取得了积极进展。这项研究，除了要求安全环保、耐腐蚀性强之外，还应满足价格低廉、工艺简单、钝化时间短、易于在线钝化、钝化产品表面不影响镀锌钢板后续涂装处理等条件。

    除了研发无铬钝化液之外，相关工艺的研究也在进行。比如，通过稳定涂料辊的线速度和提料辊的线速度，使涂料辊涂覆到带钢表面的药剂量稳定，达到稳定控制膜厚的目的。其次，钢卷表面粗糙度的大小和均匀情况，对涂膜质量及膜的耐盐雾性能有着一定的影响，必须正确确定一定膜厚下的最佳钢卷表面粗糙度。涂料辊是整条镀锌线上要求最高的胶辊，除了考虑辊型之外，还要求有足够高而恰当的硬度。