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1、钢 铁 常 温 发 黑王 玲 朱 文 军 爷南 京 航 空 航 天 大 学 ,引 言发 黑 是 对 金 属 材 料 腐 蚀 防 护 的 有 效 方 法之 一 , 过 去 通 常 采 用 高 温 碱 性 发 蓝 工 艺 。 随者 世 界 经 济 的 高 速 发 展 , 科 学 技 术 的 不 断 进步 , 要 求 工 业 技 术 既 节 能 、 减 少 污 染 , 又 要提 高 生 产 率 。 传 统 的 发 蓝 工 艺 的 弊 端 越 来 越明 显 , 特 别 是 能 源 消 耗 大 , 应 以 新 工 艺 取 代传 统 的 发 蓝 工 艺 。常 温 发 黑 工 艺 不 消 耗 电 能 , 温
2、 度 范 围宽 , 发 黑 时 间 短 , 因 而 节 约 了 能 源 , 缩 短 了生 产 周 期 , 生 产 效 率 大 大 提 高 , 解 决 了 传 统发 蓝 工 艺 的 不 足 。 同 时 , 常 温 发 黑 液 性 能 稳定 , 操 作 维 护 方 便 , 膜 层 质 量 优 良 , 废 水 无需 特 殊 处 理 , 从 而 得 到 了 越 来 越 广 泛 的 重视 。工 艺么 发 黑 液 成 份 的 选 择发 黑 过 程 主 要 是 在 钢 铁 表 面 进 行 复 杂 的氧 化 还 原 反 应 和 缓 慢 连 续 的 沉 淀 反 应 , 在 钢铁 表 面 形 成 着 色 膜 。
3、就 一 体 系 来 说 , 其机 理 分 为一 “ “ 一“ “ 一 今同 时 伴 有 “ 牛 么 一 二 今 及 其它 副 反 应 。根 据 以 上 机 理 川 及 大 量 筛 选 , 选 择 如 下配 方 及 工 艺 条 件亚 硒 酸 一硫 酸 铜 一有 机 酸添 加 剂值 。温 度 室 温时 间 分 一主 要 成 份 的 作 用亚 硒 酸 和 硫 酸 铜作 为 一 体 系 , 亚 硒 酸 和 硫 酸 铜 是 不可 缺 少 的 , 是 常 温 发 黑 的 主 要 成 份 。 两 者 比例 要 适 当 , 否 则 会 直 接 影 响 着 色 膜 的 性 能 。比 例 过 低 , 成 膜 速
4、度 慢 , 黑 度 差 比 例 过高 , 置 换 速 度 太 快 , 膜 粗 糙 , 防 护 性 能 降低 。 因 此 , 一 般 控 制 在 左 右 。有 机 酸发 黑 成 膜 反 应 的 进 行 伴 随 着 氢 离 子 的 消耗 , 如 果 酸 度 变 化 太 大 , 不 仅 影 响 发 黑 速度 , 而 且 还 影 响 发 黑 液 的 稳 定 性 。 因 此 , 需加 人 适 量 的 有 机 酸 使 值 稳 定 在 一 定 的 范围 内 。 同 时 , 有 机 酸 又 起 络 合 剂 的 作 用 。添 加 剂添 加 剂 主 要 由 非 离 子 表 面 活 性 剂 与 梭 酸的 衍 生 物
5、 配 伍 组 合 而 成 , 提 高 膜 层 同 基 体 的结 合 力 , 使 膜 层 细 致 、 均 匀 、 耐 蚀 犯 全 增 强 。添 加 剂 以 为 宜 , 含 量 过 高 , 成 膜 速 度 太快 , 膜 表 面 发 花 , 耐 蚀 性 一 降 。综 合 性 能一 气 甲 、 、 护 一 , 钾 、 户 呀 一 、 护 、 , , , 一 , 沪 、 咨 , 、 户 、 户 、 户 勺 一 气为 我 校 以 届 毕 业 生膜 层经 发 黑 处 理 的 工 件 呈 黑 色 , 膜 层 均 匀 ,细 致 , 浸 油 后 黑 度 更 好 。按 一 方 法 , 测 得 膜 重“ , 换 算
6、为 膜 厚 士 。 孙 。耐 蚀 性按 一 方 法 用 硫 酸 铜 点 滴受 检 面 , 未 浸 油 的 工 件 变 色 时 间 大 于 秒 ,浸 油 后 大 于 分 钟 。用 草 酸 点 滴 受 检 面 , 未 浸 油者 变 色 时 间 大 于 分 钟 。用 浸 泡 , 观 察 出 锈 时间 , 小 时 无 明 显 变 化 。 耐 磨 性用 普 通 滤 纸 按 在 受 检 面 上 , 用 力 磨 擦工 次 , 受 检 面 不 露 底 , 再 用 标 准 硫 酸 铜 点滴 , 耐 蚀 性 仍 符 合 要 求 。显 微 组 织用 扫 描 电 镜 观 察 试 片 表 面 外 貌 见 图, 可 见
7、膜 层 组 织 紧 密 、 均 匀 , 无 明 显 的缺 陷 。定 ,表根 据 基 体 材 料 及 发 黑 液 的 工 作 寿 命 而一 般 为 一 分 钟 。 时 间 太 短 , 膜 不 均温 度 对 膜 层 性 能 的 影 响 。 ” 以 下 一 ” 一 以 上标 准 点 滴致 密 性黑 度 及 均 匀 性合 格 合 格 合 格 合 格较 好 差好 差好好好差苏苏 岭 沙 廿 肠 招招鬓鬓鬓鬓鬓鬓鬓鬓鬓鬓鬓鬓鬓鬓鬓 撇 黝 蒸蒸递递 孩 典 忠 岌 闷闷磷 珊 黔 撇 辈辈叱叱 矛 拼 耳 六六六式式 概 兔 半 弓弓攫 搜 裁 抓 豪枷谈 弓 煞 妄 馨馨馨 鬓 弊 粼 翼翼袭袭袭袭袭袭
8、袭袭袭 嘿 毅毅 髓 鑫鑫鑫鑫鑫鑫鑫鑫鑫鑫鑫鑫鑫鑫 彝彝彝 像 鬓 链 夔 集集匀 , 黑 度 差 时 间 过 长 , 膜 挂 灰 多 , 致 密 性差 。值由 于 本 工 艺 加 人 了 有 机 酸 , 具 有 缓 冲 作用 , 使 得 工 件 发 黑 过 程 中 值 变 化 不 大 , 不需 调 整 酸 度 , 直 至 发 黑 液 失 效 。发 黑 液 具 有 一 定 的 寿 命 , 当 沉 淀 过 多时 , 虽 然 黑 度 能 满 足 要 求 , 但 耐 蚀 性 下 降 ,此 时 , 可 将 底 部 沉 淀 过 滤 后 , 补 充 士 体 积 的原 液 , 即 可 继 续 发 黑 。 此
9、 时 应 测 一 下值 , 要 求 在 规 定 的 范 围 内 。结 论图 扫 描 电 镜 观 察 试 片 外 貌影 响 因 素温 度温 度 在 一 范 围 内 , 对 膜 层 的 性能 无 影 响 , 具 体 详 见 表 。表 说 明 了 该 工 艺 在 常 温 下 进 行 对 发 黑效 果 无 影 响 。 温 度 过 高 或 过 低 , 都 会 给 膜 层带 来 不 良 的 后 果 。整 个 发 黑 过 程 匀 在 常 温 下 进 行 ,操 作 简 单 , 省 电 , 无 须 设 备 配 套 , 成 本 低 ,发 黑 面 积 大 。发 黑 液 稳 定 性 优 良 , 成 膜 速 度快 , 无 气 体 挥 发 , 无 污 染 , 改 善 了 劳 动 条件 。当 发 黑 液 失 效 时 , 补 充 士 体 积 原液 , 即 可 继 续 发 黑 。性 能 测 试 表 明 膜 均 匀 , 色 黑 ,具 有 良 好 的 耐 蚀 性 和 耐 磨 性 , 适 用 于 各 种 致面 发 黑 处 理 。参 考 文 献时 间杨 国 梁 等 材 料 保 护 , 仑 , , ,吴 纯 素 化 学 转 化 膜 , 化 学 工 业 出 版 社 , 匀 年第 、 页
