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黑色装饰层的获得有几种方法,包括镀黑铬、黑镍、钢铁发蓝、镀锌层着色及染色、镀锌层黑钝化等。黑色装饰潮流已广泛应用于电子产品、太阳能集热器、无线电仪表、光学仪器、汽车零件、日用五金等制品。本节主要介绍除电镀以外的黑色膜获得工艺。
镀锌染色、着色处理工艺
镀锌层发黑处理分为染色、着色处理。所谓染色处理是将金属或电镀的制件放在特定的溶液中,以化学或电化学的方法处理,由于金属或镀层多孔,具有强烈吸附并发生化学反应而形成的色彩。所谓着色处理是将金属制件放人特定的溶液中,金属与溶液中组分进行化学或电化学反应,形成一种带色膜层。镀层的发黑处理,具有溶液稳定、工艺简便、价格低廉、无污染、防护性好等优点。
一、原理区别:
1、电镀锌
由于锌在干燥空气中不易变化,而在潮湿的空气中,表面能生成一种很致密的碱式碳酸锌薄膜,这种薄膜能有效保护内部不再受到腐蚀。并且当某种原因,使镀层发生破坏而露出不太大的钢基时,锌与钢基体形成微电池,使钢基体成为阴极而受到保护。
2、热镀锌
热镀锌层是锌在高温液态下,分三个步骤形成的:
1)铁基表面被锌液溶解形成锌—铁合金相层;
2)合金层中的锌离子进一步向基体扩散形成锌铁互溶层;
3)合金层表面包络着锌层。
二、性能特点区别:
1、电镀锌
1) 锌镀层较厚,结晶细致、均匀且无孔隙,抗腐蚀性良好;
2) 电镀所得锌层较纯,在酸、碱等雾气中腐蚀较慢,能有效保护钢基体;
3) 锌镀层经铬酸钝化后形成白色、彩色、军绿色等,美观大方,具有一定的装饰性;
4) 由于锌镀层具有良好的延展性,因此可进行冷冲、轧制、折弯等各种成型而不损坏镀层。
2、热镀锌
1)具有较厚的致密的纯锌层覆盖在钢铁表面上,它可以避免钢铁基体与任何的腐蚀溶液的接触,保护钢基体免受腐蚀。在一般大气中,锌层表面形成一层很薄而密实的氧化锌层表面,它很难溶于水,故对钢基体起着一定保护作用。如果氧化锌与大气中其它成分生成不溶性锌盐后,则防蚀作用更理想。
2)具有铁—锌合金层,结合致密,在海洋性盐雾大气及工业性大气中表现特有抗腐蚀性;
3)由于结合牢固,锌—铁互溶,具有很强的耐磨性;
4)由于锌具有良好的延展性,其合金层与钢基附着牢固,因此热镀件可进行冷冲、轧制、拉丝、弯曲等各种成型而不损坏镀层;
5)钢结构件热镀锌后,相当于一次退火处理,能有效改善钢基体的机械性能,消除钢件成型焊接时的应力,有利于对钢结构件进行车削加工。
6)热镀锌后的件表面光亮美观。
7)纯锌层是热镀锌中较富有塑性的一层镀锌层,其性质基本接近于纯锌,具有延展性,所以它富于挠性。
三、应用范围区别:
1、电镀锌
随着科学技术生产的发展,电镀工业所涉及的领域越来越广泛。目前,电镀锌的应用已遍及国民经济的各个生产和研究部门。例如,机器制造、电子、精密仪器、化工、轻工、交通运输、**、原子能等等,在国民经济中有重大意义。
2、热镀锌
热镀锌的应用随着工农业的发展也相应扩大。因此,热镀锌制品在工业(如化工设备、石油加工、海洋勘探、金属结构、电力输送、造船等),农业(如:喷灌、暧房)、建筑(如:水及煤气输送、电线套管、脚手架、房屋等)、桥梁、运输等方面,近几年已大量地被采用。由于热镀锌制品具有外表美观、耐腐蚀性能好等特点,其应用范围越来越广泛。
(1)新钢材表面处理喷涂冷镀锌[1] 前,应选择机械除锈(喷砂、抛丸等),使钢材表面清洁度达到ISO 85O1—1 Sa 2.5级,相当于GB 8923 Sa 2.5级。它的文字定义为:“钢材经过机械除锈后,江苏电镀厂,表面无油、无锈,金属表面处理,无氧化皮及其他的污物,或仅留轻微的痕迹;95%钢材表面受到钢丸(砂)冲击,露出金属的光泽。”对于表面处理质量的另一个指标— — 粗糙度,电镀,不同冷镀锌材料对粗糙度的要求不同。在锌加(Zinga)的施工说明中,要求平均粗糙度Ra=12.5 ,即粗糙度Rz=55~75微米。在“强力锌”及“罗巴鲁”施工说明书中,对粗糙度的要求略低,南京金属表面处理,Rz=40~60微米。如果冷镀锌单独成膜,作为防腐涂层时,表面粗糙度可控制得略小一点,以保证冷镀锌的涂层厚度;而当冷镀锌作为重防腐涂料的底层,总配套涂层厚度大于180微米时,为保证整个涂层的附着力,钢材表面粗糙度Rz应大于60微米。