镀锌层黑变机理

DOI:10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2009.11.02

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　　Vol.42No.11Nov.20094　6

MaterialsProtection

无铬型耐指纹电镀锌板黑变现象探究

卢　琳,金德林,沈明波,刘　兵,李晓刚

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(1.北京科技大学新材料技术研究院,北京,100083;2.江苏长江润发集团有限公司,江苏宿迁,223801)

[摘　要]　为了进一步探讨无铬型耐指纹电镀锌板发生黑变的原因及机理,采用SEM,EDX,XRD,色差仪以及原子吸收光谱等技术对耐指纹电镀锌钢板黑变试样表面形貌、腐蚀产物的组成进行分析。结果表明:由于耐指纹有机膜固化温度低(工艺要求:10～150℃,实际95℃)、水质质量差(含大量Cl)、清洗次数少,使耐指纹镀锌板的明度值(L)由79.15下降到63.25,表面明显“黑化”;黑变膜是由ZnO,Zn(OH)nCl2,Z2·4Zn(OH)H值和2等组成,原因主要是有机膜下形成的氧浓差电池诱发的锌的阳极活性溶解,镀锌层表面低p残存的Cl对锌层腐蚀有促进作用。据此揭示了耐指纹板发生黑变的原因,并提出了消除黑色的相应对策。

[关键词]　黑变膜;无铬;耐指纹;电镀锌板;腐蚀

[中图分类号]TG172.6　　[文献标识码]B　　[文章编号]1001-1560(2009)11-0046-03

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0　前　言

无铬型耐指纹板是在镀锌板表面直接涂覆1～2μm无铬透明、银灰色高附加值环境友好的的耐指纹有机薄膜,广泛用于家用电器、IT行业,特别是电脑、影视及音响设备等领域

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值1.3～1.5,电流密度6A/dm)※冷水洗(常温)※热水洗(60℃)※烘干(80～90℃)※辊涂(改性丙烯酸涂层,厚1.0～1.2μm)※烘烤固化(110～150℃)※冷却(风冷)※卷取※包装。

其中自来水中含89mg/LCl,镀液中Cl浓度高达1780～2100mg/L。实际变黑的生产工艺为:pH值1.3～.5,镀层厚4～5μm,自来水喷淋水洗,涂膜厚度1.2～1.3μm,烘烤温度95℃。1.2　黑变试样测试分析1.2.1　测　试

采用丁酮溶剂浸泡试样,经5h后称重,按下式计算涂膜交联度:

交联度=(WW)/W100%0-0×式中　W———浸泡前后试样质量0,W

参照ISOR62标准测定涂膜吸水率;将试样浸泡于室温(23.0±0.5)℃蒸馏水24h后称重(W),按下式计算吸水率:

吸水率=(W-W/W100%0)0×式中　W———浸泡前后试样质量0,W

通过沸水加速黑变试验评价耐指纹板抗黑变性能,经1h煮沸后水线以上未出现黑变为合格1.2.2　分　析

采用AA-6800型原子吸收光谱仪分析溶液中杂质元素的含量。采用JSM-6380LV型扫描电镜观察黑变前后样品的表面形貌,并运用Genesis2000型能谱仪(EDX)分析其表面化学成分。采用D8Discover型3kW旋转阳

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。然而,在高温高湿环境下短

期贮存中,无铬耐指纹板表面有时也会发生大面积黑变现象,致使生产厂家遭受经济损失。虽然对耐指纹镀锌板的黑变原因与机理进行过研究

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,但对无铬

型耐指纹板黑变现象的研究却未见报道。因此,本工作结合生产实际,从分析无铬型耐指纹板黑变缺陷入手,探讨其发生原因及机理,并提出消除黑变的相关措施,具有重要的理论意义和工程应用价值。

1　变黑试样分析

1.1　生产工艺

无铬耐指纹板试样由国内CJRF公司有机涂层钢板机组提供,包括高温高湿环境下贮存35d后发生了黑变的试样及未黑变试样,切成150.0mm×75.0mm×0.8mm,生产工艺:

带钢开卷※碱洗除油(市售高效除油粉40～80g/L,40～80℃)※热水洗(60℃)※酸洗(20%HCl,常温)※水洗(常温)※电镀锌(70～113g/LZn,pH

　　[收稿日期]　20090512

　　[通信作者]　卢琳(1977-),女,讲师,从事有机涂层钢板及

其技术研究,E-mail:lulin315@yahoo.com.cn

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