镀锡钢板的钝化与发展.ppt

镀锡钢板的钝化及其研究进展;因此，罐头内部的镀锡板表面首先是锡发生溶解，钢则受到保护。溶解速度取决于酸度、残存氧气量、去极化剂、贮存温度等。在此期间基本上不会产生氢气。

但对pH值较低的酸性水果，普通的铬酸盐钝化膜会很快脱落，防护效果并不太好。因此，包装腐蚀性食品时，必须选用镀锡层比较厚的板。;镀锡板经软熔、淬水处理后，在钢带锡层表面形成了一层SnO和SnO2膜。

SnO是不稳定的氧化物，不具耐蚀性，需要进行钝化处理。钝化的目的一方面使氧化膜中的SnO转让为性质稳定的SnO2，另一方面也使锡层表面形成一层含铬水合氧化物的钝化膜。

钝化膜不仅能有效地控制SnO的生成，而且还能提高镀锡板的抗硫性能和防止加热变色。;金属表面的钝化处理作为一种重要的防腐蚀手段，普遍应用于许多金属，尤其是铝、锌、锡、镉、镁等金属及其合金材料上。

钝化处理是一种化学转化膜处理工艺，其原理是将金属表面从活化状态转变为钝化状态，从而降低金属的溶解速度。金属钝化处理与金属表面的电化学反应过程有关，阳极过程为金属的溶解，阴极过程为钝化液中的某些离子的还原，并在金属表面形成钝化膜。;传统的钝化大多采用铬酸和铬酸盐等六价铬化合物，在钝化处理后的金属表面上形成铬酸盐转化膜，对基体金属具有良好的防护作用。

通常，镀锡板钝化处理有两种方法，一是重铬酸钠浸渍处理法，另一种是重铬酸钠阴极处理法。

;钝化机理;镀锡板钝化处理时，主要发生两个反应。

将镀锡板浸入钝化液中，以镀锡板作阴极接通直流电，钢带表面发生SnO+Na2Cr2O7+H2O=SnO2十Na2Cr2O7+H2，使钢带表面的SnO转化为稳定的SnO2.在阴极电流作用下，Cr2O72-中的Cr6+被还原成Cr3+，部分生成金属铬。Cr2O72-+14H+-6e=2Cr3++7H2O

生成的Cr3+立即生成稳定的水合铬离子，这种水合铬离子与金属铬一起沉积于镀锡板表面。;影响钝化膜耐蚀性的因素;为了提高锡层的连续性，钢板表面必须非常清洁，电镀时所用的锡的纯度也应保证。另外，镀锡层厚有利减少镀锡层上的孔隙。但随着镀锡量增大，成本也会增高，如何以较少的镀锡量得到耐蚀性高、连续性好的镀锡层一直是生产厂致力的课题。

;锡锭是生产镀锡板的基本原料。纯度越高，镀锡板的耐腐蚀性能越好。

通常，晶粒较细的镀锡板，罐头寿命比较低。产生这种现象的原因还不十分清楚。;原板和锡层之间的FeSn2合金层是软熔时形成的，是影响镀锡板耐蚀性能的重要因素。改善合金层，就能使镀锡板具有更高的耐蚀性。因此，生产厂都在致力于控制合金层的连续性和致密性或数量的工作，以生产出优质的镀锡板。

;温度的影响;pH的影响;涂油;

常规钝化缺点;但是，铬酸盐的毒性高且致癌，如1-2g铬酸或6-8g重铬酸钾能导致肾衰竭、肝损伤、血液紊乱、甚至死亡；长期接触铬酸盐会导致丘疹、起泡和溃疡；吸入铬酸盐会导致肺癌。

因此，各国严格规定了工作场合的铬酸盐浓度水平，必须告知使用者铬酸盐的危险性。;由于铬酸盐的危害性很大，而且随着人们环保意识的增强，各个国家正逐步严格限制铬酸盐的使用和排放。

使用低铬钝化和三价铬(CrIII毒性是CrVI的1/100)钝化工艺，使用防护服、防毒面具，但没有最终解决铬酸盐排放问题。

采用低毒或无毒的铬酸盐替代物，如与铬同属VIB族的钼盐和钨盐，以及硅酸盐、锆盐、钴盐、稀土盐和有机物等。

对不同基底金属的无铬钝化工艺已经进行了大量的研究。;无铬钝化的研究进展;无机类钝化;使用钝化剂和缓蚀剂时，必须考虑技术、经济、环境和安全等因素。钼酸盐是少数几种被认为无毒的缓蚀剂、钝化剂之一，因而在缓蚀剂方面已经逐渐取代铬酸盐等，作为钝化剂也有大量研究。

钼是人体必需的一种微量元素，主要存在于某些酶中。钼对一些疾病有很好的防治效果：吃含微量钼的蔬菜，可大大减轻牙痛之苦；钼还有防龋齿作用；提高粮食和蔬菜中的钼含量，可降低和防治克疝病的发病率。一些研究表明，缺钼会致癌，因而有研究者认为测定人体的钼营养状况，对肿瘤临床诊断有一定的参考价值。尽管也有人认为钼及其化合物具有某种程度的毒性，但至今还未有中毒的报道。;钼在周期表中与铬同族，其含氧化合物的性质与铬酸盐极为相似，同铬一样也可以形成2-6价的化合物，而以3和6价化合物最稳定。

人们在金属表面处理的过程中，寻找对人体及环境有害的铬酸盐替代物时，首先想到的就是钼酸盐。钼酸盐与某种盐的混合物是低硬度水中钢的有效缓蚀剂，是蒸馏水中锌的缓蚀剂。

虽然钼酸盐钝化可以提高锡镀层的耐蚀性，但现有的研究表明，仍不如铬酸盐钝化膜，因此，还需要研究如何提高钼酸盐钝化膜的耐腐蚀性，使其达到或超过铬酸盐钝化膜。;钨酸盐钝化;磷酸盐钝化;磷酸盐钝化膜有良好的润滑性、电绝缘性和耐蚀性。由于反应生成的磷化膜和基体结合牢固且有微孔结构，所以具有