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各种金属电化学钝化的难易,可以通过测定其钝化曲线即阳极极化曲线来确定。图示为恒电位法稳态侧定的典型的金属阳极极化曲线。曲线的AB段表明,电流(金属的电化溶解速度)随极化电位的提高而增大,金属正常电化溶解。当极化电位提高超过B点时,电流反而陡降至C点,这说明金属已发生钝化。在CD段里,金属始终处于比较稳定的钝态,电流实际上不随极化电位改变,称其为限溶解电流,极化电位提高过D点以后。电流又重新增大.这可能是阳极金属的电化溶解速度重新增大(如出现钝化膜在高极化电位下氧化成可溶性高价离子的所谓“超钝化现象”),或者发生了别的电极过程(如氧化析出)。非惰性不溶阳极就属于后一种情况。相当于B点的极化电位称为临界钝化电位。与之对应的电流(电流密度)称为临界钝化电流(电流密度) 。
电解钝化(electrolysis passivation)是指电化学钝化。一种阳极金属的电化学溶解陡然大幅度减缓乃至几乎不溶的现象。和化学钝化一样,电化学钝化也是由于金属表面形成了一层难溶的致密、牢固的氧化物或别的化合物薄膜,隔开了金属和溶液的接触(成相理论),或者吸附上了一层氧或含氧粒子,使金属表面的反应能力大大降低所致 。
临界钝化电位愈低的金属。愈易钝化。在电化冶金中,阳极金属的钝化对于可溶阳极电解精炼以及电镀、化学电源十分有害,它使槽电压升高和电耗增大的同时,严重阻碍待精炼金属的溶解,极端情况下甚至会停止溶解而变为析出氧气。采取选择适当的电流密度、搅拌和加热溶液,调整溶液pH,通入还原性气体,添加去钝化剂(如Cl-离子),使阴极极化(如周期反向电解、脉冲电解、等措施,均可减轻乃至完全消除电解钝化现象。而在不溶阳极的金属电解提取或金属防腐的情况下,则需利用阳极钝化现象来延长不溶阳极的寿命和确保阴极沉积金属的质量,或阻止受保护的金属被腐蚀。往阳极金属掺入易钝化的合金元素(如铁中掺入镍、铬、铅中掺入银、钙)、除去溶液中的去钝化剂(特别是Cl-离子),避免阳极表面的机械损伤等,都是保持阳极钝态的有效办法 。
1、不锈钢酸洗钝化:既是将不锈钢整个件浸泡在不锈钢酸洗钝化液中,直到不锈钢件表面完全呈现均匀一致的银白色后,再取出工件用清水冲洗干净表面即可。大多数有酸洗钝化要求的不锈钢制品厂家,是因为要支除表面的焊...
蓝点(蓝斑检测法)是如何检测不锈钢钝化质量:1 该方法可用于检测钝化膜上非常少量的游离铁。此法适用于检测200和300系列奥氏体不锈钢钝化膜表面的游离铁。该方法不推荐用于铁素体和马氏体不锈钢400系列...
钝化镀锌钢板和非钝化镀锌钢板先看颜色,假如无明显实验现象,找放大镜观察钢板表呈,有大的白色氧化颗粒物的即为钝化的 ,不钝化的表面有白色浮土样的灰。 热镀锌板表面钝化( 盐钝化) , 主要是为了防止在使...
电解钝化镀锡钢板黑灰程度的影响
弥散在史材料表面的颗粒状黑色物质-黑灰,主要产生于软熔阶段和阴极电解钝化阶段,采用扫描电镜与能谱分析,测试了黑灰的形貌及黑灰的主要成分,研究了阴极电解钝化处理时,钝化液浓度、pH值、温度、老 极钝化电量以及杂质离子对黑灰程度的影响。在电解钝艺条件为钝液浓度p(Na2Cr2O7).2H2O)=25g/L,pH=4.5,θ=38~45℃及钝化电量σ=1.62~4.86C/dm^2时,产生黑最少。
镀铜焊丝电解钝化防锈试验
本文对镀铜 CO_2焊丝的后处理工艺和防锈包装的试验研究进行了介绍。通过大量工作,得到了对焊丝有效的电解钝化后处理工艺,结合适当的防锈包装方法,达到了提高焊丝本身防锈能力和延长焊前贮存期的目的。
Passivation of Stainless-steel
为了更好地运输强腐蚀货物,不锈钢舱要进行钝化,不锈钢的钝化处理应遵从不锈钢制造商的推荐方法。在对不锈钢货舱进行钝化的过程中,操作人员应穿戴适当的个人防护用品,操作人员注意互相协调;无关人员应远离操作区域。
共有两种处理方法,即硝酸清洗法和完全浸酸法。硝酸处理法通常被称为钝化处理法,是常规的处理方法。对于整个船舱的完全浸酸和钝化通常只有在交付使用前的建造阶段以及修理阶段进行。
1、用船舱洗舱机进行循环而进行不锈钢钝化处理。Passivation of SS C.O.T. using tank cleaning machine
1.1需要以下设备Equipments required:
四台配有8毫米或9.5毫米喷嘴的不锈钢洗舱机(316),另加四台冲洗机。冲洗机并不要求是不锈钢质的。四根洗舱管,可耐受20%的硝酸溶液以及10BAR的安全工作压强.(SS BW HOSE)。每个待钝化船舱需要80吨冲洗淡水。船上淡水量越多越好。酸碱度(pH)测试成套工具或者能测试pH值介于1至14之间精确到1/2点.带有四个公连接器洗舱管的盲板适配器。该盲板适配器应装好阀门以使绝缘。
1.2钝化过程 Process of Passivation
硝酸清洗通常被指称为钝化,意味着在此过程中金属表面形成了一层保护性的惰性薄膜。实际上,酸处理主要是去除影响在不锈钢表面形成惰性氧化薄膜的污物,同时也有助于加快氧化过程。清洗要钝化的船舱以至水白(Water white)的程度。用约15%的硝酸溶液(10-20%)清洗整个船舱表面。切记将酸加入水中,而不是将水加入酸中,以将混合产生的热量减到最小。为了保证得到15%的溶液浓度,测出水流装满200升圆桶的时间,以计算淡水供应的流速。应用这一流速向船舱内注入所要求量的水。建议使用足量的溶液以使得钝化过程中泵吸不间断。用不锈钢质的泵将要求量的酸加入船舱内,并由适当的HOSE直接导入船舱里的水中。如果要钝化大量船舱,建议在第一个船舱内配制溶液然后逐个船舱传输。注意在传输过程中会产生溶液损失,因此溶液可能需要中途加注。钝化大量船舱时,应监控溶液的质量,通过测量溶液的pH值和观测溶液的颜色来控制溶液的浓度和污物。用盲板适配器,将规定数量的洗舱管和机器联接起来。(应用尽可能多的洗舱机)洗舱口应盖住以免溶液流出到低碳钢甲板上。不锈钢管鞍套可以很好地盖住这些开口。应不断让水流过甲板,以便稀释偶尔流到甲板上的酸。
按照以下方式开始循环船舱里的清洗溶液。从甲板平面向下10英寸落差,循环足一小时。高于船舱地板以上15英寸循环足一小时。在底部平面循环完成以后,关闭循环联接上的阀门并将溶液输送到下一个船舱。开始每个船舱的再循环之前,测量溶液的pH值。如果pH值高于2,则倒掉溶液。循环管从船舱上拆卸下来之后,应用水灌洗。
1.3冲洗过程Cleaning by Fresh Water
选择一个船舱用以储存淡水。这一船舱的泵管应当连接到洗舱管上。将洗舱管线上的所需数量的洗舱机连接到需要冲洗的船舱。所需要的洗舱机数量与循环所用的机器数量一致。使用与循环时一样的落差。每15分钟测量一次用完的水的pH值,并记录下来。当pH值达到可接受的水平(6-7)时,改为第二个落差冲洗。以第二个落差冲洗30分钟。完全排空船舱的水,撤去冲洗机。给船舱通风。对船舱进行目测,并测量隐蔽区域表面的pH值。如果手头有钝化仪,将钝化仪的读数一并记录下来。报告:向相应船队提交一份钝化处理的报告。应当认识到,每艘船只和每个情况都有所不同。
2、运用蒸汽注入法进行SS船舱的钝化 Passivation of SS C.O.T. by Steaming
2.1需要以下设备Equipments required:每100立方米的船舱容量需4升硝酸。带吸入连接管的不锈钢喷射器. 该连接管要带防酸的吸入管及不锈钢球阀。用于装盛和在甲板上转移硝酸的防酸容器。用于探入船舱的蒸汽软管。
2.2钝化步骤 Process of Passivation:将蒸汽喷射器装进船舱内,可装在梯子上,也可装在位于中央的洗舱口处。开始向船舱内加入蒸汽,加汽短时间之后,打开装在酸容器上的吸入球阀。调整球阀,使得硝酸缓慢地、均匀地和连续不断地加入到蒸汽中,持续一段至少为30分钟的时间。这一点很重要,否则,硝酸将不会形成雾状融入蒸汽中。如果硝酸的小滴太大,它们将直接掉到船舱底部而不产生效果。当有适量的硝酸注入船舱(4升/100立方米)时,停止注入蒸汽,并关闭船舱保持3-4小时。这段时间过后,以淡水清洗船舱约一小时。在停止冲洗过程之前应检查冲洗后的水其pH值是否达到可接受的水平(6-7)。对船舱进行目测,并测量隐蔽区域表面的pH值。如果手头有钝化仪,也一并使用。报告:向相应船队提交一份钝化处理的报告。如定期使用蒸汽法进行钝化处理,将会产生令人满意的效果。然而,如果船舱的状况已严重恶化,则强烈推荐使用循环方法进行处理。应当认识到,每艘船和每种情况都有所不同。所以,建议负责人根据自己所处的特殊情况评估这些步骤,并且依照自己的最佳判断进行处理。
长串件钝化时镀件的上、下端进出钝化溶液中的时间有先后,同时工件在溶液中摆动时,镀件的下端摆动幅度比上端大得多;另一方面钝化后在空气中停留时,溶液由上端往下流,下端镀件表面要比上端镀件附有更多的溶液,下端与溶液有更多的化学反应时间。这些都使得下端钝化膜的颜色深于上端。为减轻色差,这类零件进、出钝化溶液时建议横向出、入(下端用一挂钩钩起来),并防止使用的阳极过长。
长条零件钝化时如钝化槽容纳不下,可采取临时措施,利用砖块或木条加工一个能容下镀件的框,框内衬以塑料布,注入钝化溶液后即可使用,采用此法既方便又可避免膜层不均匀或产生衔接印痕等质量问题。
一般平面件钝化时由于在钝化槽中摆动时边缘部位与钝化溶液接触会比中间部位剧烈,而引起此部位钝化膜的色泽不均匀的现象,此问题可采取压缩空气搅拌来解决,效果很好。为提高钝化膜的均匀性还需注意镀锌过程中的电流分布均匀性,必要时镀件的边缘予以屏蔽,以防该部位因电流过大而出现镀层粗糙,影响钝化膜的色泽。
表面光洁件钝化后,由于表面光滑,钝化溶液在其表面较难吸附,很快流失,故钝化时在溶液中和空气中的停留时间都要适当延长,否则该工件的钝化膜显得较淡。
要避免兜出溶液,以免引起钝化溶液过多损、耗、污染环境,也可以保证该部位钝化膜的质量。
可把整串所绑扎的工件放在塑料篮筐内钝化,以免钝化时因抖动而脱离群体,掉入槽内造成返修。
不同的金属具有不同的自钝化趋势。如果按因钝化引起阳极过程阻滞使腐蚀的程度减小来排列,可得到一些金属的自钝化趋势减小的顺序:
钛、铝、铬、钼、镁、镍、铁、锰、锌、锡、铅、铜,要特别注意,这个金属自钝化趋向的次序,并不能表示上述金属耐蚀性递减的次序。
如果某些易自钝化的金属(如Ti、Al、Cr等)和钝化较弱的金属组成固熔体合金时,这种合金的自钝化趋势将显著提高。据此,开发出各种耐蚀性好的不锈钢。
另外,在可钝化的金属中,添加阴极性组分,也可促进白钝化过程,从而提高合金的耐蚀性。这是因为腐蚀表面与附加阴极性组分相接触,促使表面活性区的阳极极化加剧所致。
对于同一种材料,它的自钝化过程受氧化剂的阴极还原过程所控制。实践表明,并不是所有的氧化剂都能作为钝化剂,只有初始还原电位高于金属临界钝化电位Ecp,且其阴极极化程度较低的氧化剂才可能使金属进入自钝化状态。
对于一定金属来说,在它能形成钝性表面的溶液中,通常溶液的pH值越高,钝化也越容易。实际上,金属在中性溶液里一般比较容易钝化,而在酸性溶液中要困难得多。这往往是与阳极反应产物的溶解度有关。如果溶液中不含有络合剂和其他能和金属离子生成沉淀的阴离子,对于大多数金属来说,它们的阳极反应生成物是溶解度很小的氧化物或氢氧化物。而在强酸性溶液中会生成溶解度很大的金属盐。某些金属在强碱性溶液中能生成有一定溶解度的酸根离子,如ZnO42-和PbO42-,因此它们在强碱液中也难钝化。
如果在阳极极化的同时还搅拌溶液,在相同的极化电流密度下,钝化时间。钝化一般随搅拌速度的增加而延长,也即钝化更为困难。如果极化电流不大,加强搅拌时,甚至很可能不发生钝化现象。然而,如果电流密度较大,阳极钝化所需时间很短,搅拌对钝化的建立影响不明显。
一般来说,温度低,有利于钝态的建立。温度愈高,金属的钝态建立愈困难。例如,铁在50%硝酸中,25℃时便可钝化。可当温度升至75℃以上时,就不能发生钝化,此时即使把硝酸浓度提高到90%,也很难使之钝化。
综上所述,利用金属的钝性可防腐,但建立钝态的过程却是一个相当复杂的暂态过程,影响因素诸多。因此,在生产实际中,要具体问题具体分析,谨慎选用。 2100433B
铁纤维钝化
通过电解剥落铜包铁纤维拉丝中物质铜并光亮钝化其10-15微米的数量在100-2000芯的铁纤维丝,能 达到良好的铁纤维分散性,对铁纤维表面进行抛光处理,通过晶格吸附钝化其铁纤维表面,提高防锈蚀及抗氧化能力;
酸性电解液钝化液适用铜包纯铁纤维丝、铜包不锈钢纤维丝在其酸性电解分散液中作为添置加物,
使剥离速度提高4-10倍,提高铁基纤维的分散性能,铁纤维经该药剂处理后用标准5%NaCL 浸泡测试可达200小时以上无锈蚀现象;
该液为水溶性物;挥发性及小,无不良气味;不含重金属物,符合ROHS六项指标;
铜包铁纤维丝在电解剥离过程中,作为电解液主添加物,与酸性电解液配伍,
(也适用于含硝酸铜、硝酸、硝酸胺及辅助物的电解液,10-20倍纯水稀释其钝化液
添加到该电解液中,可取代电解液中硝酸),稳压电解(电压2V左右)电解过程
中电流可能适当下降,请适当补充其钝化液,可用加药泵维持一定的加药速度进行稳压控制;电解温度20-40。C即可;
该液体稀释比例:纯水稀释10-30倍纯水加入,(其稀释液PH值4-5左右)
该稀释液与电解液的初次添加比例:适量;
也可尝试纯水稀释20-40倍直接作为电解液进行稳压电解;