1. Wat is het kernmechanisme van passivering
De aard van corrosie van zinkcoating en de noodzaak van passivering
De zinkcoating is vatbaar voor elektrochemische corrosie in een vochtige omgeving: zink, als een anode, verliest elektronen in de elektrolytoplossing om Zn²⁺ te genereren, terwijl de kathode elektronen laat een reductiereactie ondergaan, waardoor de zinklaag geleidelijk oplossen.
De essentie van passiveringsbehandeling is om een dichte en stabiele passiveringsfilm op het oppervlak van de zinklaag te bouwen via chemische of elektrochemische methoden, het isoleren van het directe contact tussen de elektrolyt en de zinkmatrix en het remmen van het optreden van elektrochemische reacties.
2. Wat is het formatiemechanisme van passiveringsfilm?
Chemische passivering: de zinklaag ondergaat een oxidatie-reductiereactie met de passiveringsoplossing (zoals chromaat, chroomvrij passiveringsmiddel) om een metaaloxide, hydroxide of composietzoutfilm te vormen. In chromaatpassivering reageert CR⁶⁺ bijvoorbeeld met Zn om cr³⁺ en Zn²⁺ te vormen, die combineren om een cr₂o₃・ zno ・ nh₂o composietfilm te vormen met een filmdikte van meestal 0,5 ~ 2 μm.
Elektrochemische passivering: in een elektrolyt die een passivator bevat, wordt een externe stroom aangebracht om het oppervlak van de zinklaag te veroorzaken om anodisatie te ondergaan om een meer uniforme oxidefilm te vormen, zoals het passiveringsproces van anodisatie.
3. Wat is de invloed van filmsamenstelling op corrosieweerstand?
Chromate passiveringsfilm: CR³⁺ biedt het filmskelet en CR⁶⁺ is ingebed in de filmporiën in de vorm van anionen (zoals Cro₄²⁻). Wanneer de film wordt beschadigd, lost Cr⁶⁺ de omringende zinkmatrix op en oxideert deze om een nieuwe passiveringszone te vormen, waardoor de functie "zelfherstel" wordt gerealiseerd.
Chromium-vrije passiveringsfilm: Trivalent chroomfilm is gebaseerd op fluoride om de oplossing van de film te remmen, en organische componenten (zoals carbonzuur) vullen de poriën om de permeabiliteit van de film te verminderen; Silaanfilm voorkomt dat water en zuurstof door de chemische stabiliteit van Si-O-Zn-bindingen doordringen.
4. Wat is de rol van de filmmicrostructuur?
De dichtheid en porositeit van de passiveringsfilm zijn de sleutel: de porositeit van de chromaatfilm is <5%, terwijl de porositeit van hoogwaardige chroomvrije passiveringsfilm kan worden gereduceerd tot minder dan 10% door middel van meerlagige filmvormende technologie. De moleculaire lagen van de silane passiveringsfilm zijn bijvoorbeeld op een ordelijke manier gerangschikt en de poriegrootte is <2nm, die veel kleiner is dan het permeatiepad van watermoleculen (0,3 nm), maar wordt gemakkelijk beïnvloed door pH.
Filmbasisbinding: hoe hoger de grensvlakverbindingssterkte tussen de passiveringsfilm en de zinklaag, hoe minder waarschijnlijk de filmlaag zal vallen. De chromaatfilm bereikt een sterke binding door de CR-O-Zn chemische binding, terwijl de Si-O-Zn-binding van de silaanfilm ook een uitstekende grensvlakcompatibiliteit heeft.
5. Wat zijn de technische knelpunten en doorbraken van chroomvrije passivering?
Corrosiebestendigheid Gap: chroomvrije passiveringsfilm mist het zelfherstelvermogen van CR⁶⁺, en de corrosieweerstand ervan is nog steeds lager dan die van chromaatpassivering in harde omgevingen (zoals oceanen en industriële atmosferen).
Oplossing: Composiet Passiveringstechnologie: zoals "Trivalent Chroom Passivering + Silaan afdichting", via anorganische membranen om barrières en organische membranen te bieden om poriën te vullen, zodat de prestaties van de zoutsprayweerstand dicht bij het niveau van hexavalent chroom liggen.
Nano-composietfilm: voeg nano-Sio₂ en Tio₂-deeltjes toe aan de passiveringsoplossing en gebruik het "doolhofeffect" van nano-deeltjes om het penetratiepad van corrosieve media uit te breiden. De zirkoniumzoutpassiveringsfilm gemodificeerd door nano-tio₂ kan bijvoorbeeld de weerweerstandstijd van de zoutspray met 40%verhogen.