1、传统六价铬与三价铬的利弊2009中国苏州国际表面处理展 ( http:/) 2007-08-02 1、传统六价铬钝化工艺的优点与危害性六价铬钝化工艺有很多优点，如很高的耐蚀性，自我修复耐蚀性的自愈能力，能容易钝化出银白、蓝白、五彩、军绿色、黑色等颜色，原料来源广泛而且价廉。但六价铬是致癌物，对环境与人体健康存在严重的危害性。2、三价铬钝化的紧迫性欧盟于 2003年在布鲁塞尔签署了一项法令，规定从 2003年 1月 1日起禁止车辆材料和部件中使用六价铬，根据该法令，每辆汽车的六价铬含量不超过2g1.2004 年 8月 14日。欧盟电子垃圾处理法正式出台，2005 年 8月13日，这一法规将正式开
2、始实施。该法令是 2002依据 2002年欧盟的两个指令完成的。这两个指令分别是关于报废电子电器设备指令（WEEE）和关于在电子电器设备中禁止使用某些有害物质指令（ROHS），要求成员国确保从2006年 7月 1日起，投放于市场的新电子和电器设备不包括含铅、汞、镉、六价铬、聚溴二苯醚和聚溴联苯等 6种有害物质。法令还规定，所有在欧盟市场上生产和销售笔记本型计算机、桌上型计算机、打印机、CPU、主板机、鼠标、键盘、手机等，必须在 2005年 8月 13日以前，建立完整地分类、回收、复原、再生使用系统，并负担产品回收责任。中国生产出口产品的必须在 2004年 8月 13日后停止使用六价铬钝化工艺。
3、3、三价铬钝化机理与组成传统六价铬的钝化膜是通过锌的溶解、铬酸根的还原以及三价铬凝胶的析出而形成，膜层中含有六价铬，因此，钝化膜有自我的修复能力，亦被称为自愈能力。而三价铬膜层是通过锌的溶解形成锌离子，同时锌离子的溶解造成锌表面溶液的 PH值上升，三价铬直接与锌离子、氢氧根等反应，形成不溶性化合物沉淀在锌表面上，而形成钝化膜。具体反应式如下：1. 溶锌过程：Zn+Ox（氧化剂） Zn2+Ox（反应式 1）Zn+2H+ Zn2+H2（反应式 1a）2. 成膜过程：Zn2+xCr()+y H2O ZnCrxOy+2YH+（反应式 2）3. 溶膜过程：ZnCrxOy+2yH+ Zn2+ xCr()+
4、 y H2O（反应式 3）三价铬钝化剂一般含有以下成份：三价铬 Cr()：钝化膜的主要成份来源，三价铬可取硫酸铬、硝酸铬、氯化铬、醋酸铬等。氧化剂：产生锌离子，促使膜形成。氧化剂用双氧水、硝酸盐、卤酸盐、过硫酸盐、四价铈等。使用氧化剂的钝化剂在钝化过程中，由于PH的自动升高，会把三价铬氧化成六价铬，而夹杂于镀层中，从而使镀层含有六价铬，因此，含氧化的钝化剂形成的膜层颜色较深，但它不符合环保要求。其它金属：主要调整外观颜色与耐蚀性，可用Mn、Sb、Mo、Ti、Fe、Co、Ni、Ce 和其它镧系稀土元素。络合剂：控制成膜的速度和钝化液稳定性。络合性太强，成膜速度慢，膜层薄，甚至不能形成膜层；络合性
5、太弱，钝化液稳定性差，膜层无光泽。络合剂有氟化物、机羧酸以及它们的混合物等。成膜促进剂：调整膜层的颜色。选择不同的成膜促进剂，可以形成不同的色彩。可用有机与无机阴离子，如：NO3-、SO42-、-PO43-、F-、Cl-、SiO32-、SiF62-、 BF4-、RCOOH.4、三价铬钝化技术的进展在锌上进行无六价铬钝化的研究工作已经进行了十几年，主要采用三价铬钝化和无铬钝化两个方向。无铬钝化体系有钛酸盐、钼酸盐、钨酸盐、稀土、硅酸盐2，目前这些无铬钝化体系虽然是无毒环保，但耐蚀性及外观没有六价铬钝化的好，满足不了普通五金件电镀要求，更不用说满足汽车部件电镀的高耐蚀要求，所以无铬钝化的工艺未曾在
6、工业上广泛应用过。因此，无六价铬钝化的技术主要立足于三价铬钝化技术，该工艺已成熟应用于生产，正如现代的碱性无氰镀锌新工艺的综合性能已经超过氰化镀锌、酸性镀锌，最新第三代三价铬钝化性能已经达到甚至超过传统六价铬钝化工艺。三价铬钝化与镀锌工艺的选择无氰镀锌主要是氯化物镀锌与碱性无氰镀锌。酸性镀锌的优点在于优良的装饰性，较高的电流效率，也正是由于它的这些优点使得酸锌的均度能力较差，而且镀层显层状结构，使其耐蚀性不如碱性无氰镀锌，新一代碱性无氰镀锌的优点是具有良好的深镀能力及分散能力，镀层显柱状，具有优良的耐蚀性，从功能性角度来看锌酸盐镀锌的耐蚀性要大于酸性氯化物镀锌。而且从镀层柔软性来说，新一代的锌
7、酸盐镀锌的柔软性好于酸性镀锌。三价铬钝化膜的结合力、外观与镀锌工艺有很大关系。无论是六价铬钝化还是三价铬钝化，碱性无氰镀锌钝化膜的结合力都远胜于酸性镀锌。酸锌的三价蓝白钝化呈艳丽天蓝色，而碱性也可以达到酸锌色泽，但操作要求比较高，例如：水洗要求更高，钝化时间不能太长，否则在边缘部位易泛黄。酸锌的五彩钝化色泽较浅，只是淡淡的彩色，而碱性无氰镀锌三价铬五彩钝化色彩较浓。酸锌的黑色钝化色彩较浅，呈灰色至浅黑色且光泽度较差，而碱性无氰镀锌钝三价铬黑色钝化，膜层光亮呈深黑色，光泽度好。因此，做高档件注重功能性的工件（特别是出口欧盟、美国、日本的订单）推荐使用碱性无氰镀锌，做中低档注重装饰性件推荐使用酸性镀锌。
