1.Hvad er kernemekanismen for passivering
Arten af korrosion af zinkbelægning og behovet for passivering
Zinkbelægningen er tilbøjelig til elektrokemisk korrosion i et fugtigt miljø: Zink, som en anode, mister elektroner i elektrolytopløsningen til at generere Zn²⁺, mens katoden får elektroner til at gennemgå en reduktionsreaktion, hvilket får zinklaget til gradvist at opløses.
Essensen af passiveringsbehandling er at opbygge en tæt og stabil passiveringsfilm på overfladen af zinklaget gennem kemiske eller elektrokemiske metoder, isolere den direkte kontakt mellem elektrolytten og zinkmatrixen og hæmme forekomsten af elektrokemiske reaktioner.
2.Hvad er dannelsesmekanismen for passiveringsfilm?
Kemisk passivering: Zinklaget gennemgår en oxidationsreduktionsreaktion med passiveringsopløsningen (såsom chromat, kromfrit passiveringsmiddel) til dannelse af et metaloxid, hydroxid eller sammensat saltfilm. For eksempel reagerer CR⁶⁺ i chromatpassivering med Zn for at danne Cr³⁺ og Zn²⁺, som kombineres for at danne en cr₂o₃・ ZnO ・ NH₂O -kompositfilm med en filmtykkelse på normalt 0,5 ~ 2μm.
Elektrokemisk passivering: I en elektrolyt, der indeholder en passivator, påføres en ekstern strøm for at forårsage overfladen af zinklaget til at gennemgå anodisering for at danne en mere ensartet oxidfilm, såsom anodiserings passiveringsproces.
3.Hvad er indflydelsen af filmsammensætning på korrosionsbestandighed?
Chromate passiveringsfilm: CR³⁺ leverer filmskelettet, og CR⁶⁺ er indlejret i filmporerne i form af anioner (såsom CRO₄²⁻). Når filmen er beskadiget, opløses og oxiderer CR⁶⁺ den omgivende zinkmatrix til dannelse af en ny passiveringszone, der realiserer funktionen "selvreparation".
Kromfri passiveringsfilm: Trivalent Chromium-film er afhængig af fluor for at hæmme opløsningen af filmen, og organiske komponenter (såsom carboxylsyre) fylder porerne for at reducere filmens permeabilitet; Silanfilm forhindrer vand og ilt i at trænge igennem den kemiske stabilitet af Si-O-Zn-bindinger.
4. Hvad er filmmikrostrukturens rolle?
Tætheden og porøsiteten af passiveringsfilmen er nøglen: Porøsiteten af kromatfilmen er <5%, mens porøsiteten af krom-fri passiveringsfilm af høj kvalitet kan reduceres til mindre end 10% gennem flerlagsfilm, der danner teknologi. For eksempel er de molekylære lag af silanpassiveringsfilmen arrangeret på en ordnet måde, og porestørrelsen er <2NM, hvilket er meget mindre end permeationsvejen for vandmolekyler (0,3NM), men påvirkes let af PH.
Filmbasisbinding: Jo højere grænsefladningsstyringsstyrke mellem passiveringsfilmen og zinklaget, desto mindre sandsynligt falder filmlaget af. Kromatfilmen opnår stærk binding gennem CR-O-ZN-kemisk binding, mens Si-O-Zn-bindingen af silanfilmen også har fremragende grænsefladekompatibilitet.
5. Hvad er de tekniske flaskehalse og gennembrud af kromfri passivering?
Korrosionsbestandighedsgap: Kromfri passiveringsfilm mangler selvreparationsevnen for CR⁶⁺, og dens korrosionsmodstand er stadig lavere end for chromatpassivering i barske miljøer (såsom oceaner og industrielle atmosfærer).
Opløsning: sammensat passiveringsteknologi: såsom "trivalent chrompassivering + silanforsegling" gennem uorganiske membraner til at tilvejebringe barrierer og organiske membraner til at fylde porer, så saltsprøjtemodstandspræstation er tæt på niveauet af hexavalente krom.
Nano-kompositfilm: Tilsæt nano-sio₂ og TiO₂-partikler til passiveringsløsningen, og brug "labyrinteffekten" af nano-partikler til at udvide penetrationsstien for ætsende medier. F.eks. Kan zirconiumsaltpassiveringsfilmen modificeret af Nano-Tio₂ øge saltsprøjtningstiden med 40%.