1. Vad är kärnmekanismen för passivering
Arten av korrosion av zinkbeläggning och behovet av passivering
Zinkbeläggningen är benägen att elektrokemisk korrosion i en fuktig miljö: zink, som en anod, förlorar elektroner i elektrolytlösningen för att generera Zn²⁺, medan katoden får elektroner för att genomgå en reduktionsreaktion, vilket får Zinc -skiktet att gradvis upplösas.
Kärnan i passiveringsbehandling är att bygga en tät och stabil passiveringsfilm på ytan av zinkskiktet genom kemiska eller elektrokemiska metoder, isolera direktkontakten mellan elektrolyten och zinkmatrisen och hämma förekomsten av elektrokemiska reaktioner.
2. Vad är bildningsmekanismen för passiveringsfilm?
Kemisk passivering: Zinkskiktet genomgår en oxidationsreduktionsreaktion med passiveringslösningen (såsom kromat, kromfri passiveringsmedel) för att bilda en metalloxid, hydroxid eller sammansatt saltfilm. Till exempel, i kromatpassivering, reagerar CR⁶⁺ med Zn för att bilda Cr³⁺ och Zn²⁺, som kombineras för att bilda en CR₂O₃・ ZnO ・ NH₂O -kompositfilm med en filmtjocklek på vanligtvis 0,5 ~ 2μm.
Elektrokemisk passivering: I en elektrolyt som innehåller en passivator appliceras en yttre ström för att orsaka att zinkskiktets yta genomgår anodisering för att bilda en mer enhetlig oxidfilm, såsom anodiseringsprocess.
3. Vad är påverkan av filmkomposition på korrosionsbeständighet?
Kromatpassiveringsfilm: Cr³⁺ tillhandahåller filmskelettet och CR⁶⁺ är inbäddat i filmporerna i form av anjoner (som Cro₄²⁻). När filmen är skadad upplöser och oxiderar CR⁶⁺ den omgivande zinkmatrisen för att bilda en ny passiveringszon, och inser att "självreparation" -funktionen.
Kromfri passiveringsfilm: trivalent kromfilm förlitar sig på fluor för att hämma upplösningen av filmen, och organiska komponenter (såsom karboxylsyra) fyller porerna för att minska filmens permeabilitet; Silanfilm förhindrar att vatten och syre tränger igenom den kemiska stabiliteten hos SI-O-ZN-bindningar.
4. Vad är filmmikrostrukturens roll?
Tätheten och porositeten i passiveringsfilmen är nyckeln: Kromatfilmens porositet är <5%, medan porositeten i högkvalitativ kromfri passiveringsfilm kan reduceras till mindre än 10% genom flerskiktsfilmbildningsteknik. Till exempel är molekylskikten i silanpassiveringsfilmen ordnade på ett ordnat sätt, och porstorleken är <2nm, som är mycket mindre än genomträngningsvägen för vattenmolekyler (0,3 nm), men påverkas lätt av pH.
Film-basbindning: Ju högre gränssnittsbindningsstyrkan mellan passiveringsfilmen och zinkskiktet, desto mindre troligt kommer filmskiktet att falla av. Kromatfilmen uppnår stark bindning genom CR-O-Zn-kemisk bindning, medan SI-O-ZN-bindningen av silanfilmen också har utmärkt gränsytekompatibilitet.
5. Vad är de tekniska flaskhalsarna och genombrotten av kromfri passivering?
Korrosionsresistensgap: kromfri passiveringsfilm saknar självreparationsförmågan hos CR⁶⁺, och dess korrosionsmotstånd är fortfarande lägre än för kromatpassivering i hårda miljöer (som hav och industriella atmosfärer).
Lösning: Kompositpassiveringsteknologi: såsom "trivalent krompassivering + silanförsegling", genom oorganiska membran för att tillhandahålla barriärer och organiska membran för att fylla porerna, så att saltsprayresistensprestanda är nära nivån av hexavalent krom.
Nano-kompositfilm: Lägg till nano-sio₂ och Tio₂-partiklar till passiveringslösningen och använd "labyrinteffekten" av nano-partiklar för att utöka penetrationsvägen för frätande media. Till exempel kan zirkoniumsaltpassiveringsfilmen modifierad av Nano-Tio₂ öka saltsprutmotståndstiden med 40%.