鋼鐵在化學溶液中的常溫發黑,從成膜原理上講,它不同于高溫堿性發藍。堿性發藍是鐵基體直接參與了氧化反應,鐵是成膜的主體。氧化膜層的主要成分是Fe3O4,而鋼鐵的常溫發黑是在基體金屬表面上覆蓋了一層黑色化學物質,膜的主體不是鐵的氧化物FFe3O4,而是一層不同于Fe3O4,的化學轉化膜。盡管不排除基體金屬也參與反應,但基體金屬參與的反應不一定是成膜反應。

  鋼鐵常溫發黑劑發黑膜層,從成膜機理可以看出,鋼鐵常溫發黑是在鋼鐵表面形成CuSe、Cu2O等的覆蓋層,這種覆蓋層不同于成熟的化學鍍鎳、鍍銅的質量。由于成膜機理不成熟,工藝參數多憑經驗,生產商品發黑劑就不可能完善,存在膜層疏松多孔,結合力和耐磨性比高溫差。因此為了保證常溫發黑膜層質量,發黑前必須徹底去除工件的油和銹蝕,結合力才有保證。發黑后處理也不能沿用高溫發黑的工藝,改用能脫掉膜層內水份又具有防銹等作用的脫水油,潤濕封閉可達高溫發黑膜層的耐蝕性效果。市售發黑劑耐磨性還是不盡人意。發黑后增加一道有機膜的封閉層,可滿足其耐磨性要求,同時也提高膜層的耐蝕性。

鋼鐵的常溫發黑劑通常由主成膜劑、氧化促進劑、絡合劑、穩定劑、表面活性劑構成。分為銅硒體系和無硒體系。在銅一硒體系中,硒酸鹽或硒化物作為氧化劑,同時也作為成膜劑。

當鋼鐵浸人發黑液中時,首先發生的是酸的腐蝕、金屬的溶解和置換反應。金屬鐵被氧化成Fe2+,Cu2+與Fe置換,Cu2+被還原為金屬銅,沉積在工件表面。

 


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2016年05月04日

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鋼鐵在化學溶液中的常溫發黑原理?


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