金属表面钝化与防腐材料添加硝酸锆,
铝合金无铬钝化:硝酸锆水解生成纳米级的胶体,这些物质通过化学吸附与铝合金表面的反应生成复合膜,阻断腐蚀介质渗透,同时膜层中能降低金属表面阴极反应活性,起到钝化和防腐作用。其溶液配方一般为硝酸锆 5-15g/L,pH3.5-5.0,温度 25-40℃,处理时间 30-90 秒,经处理后的铝合金中性盐雾试验可达 240 小时无白锈。钢铁表面磷化替代:硝酸锆与磷酸盐复配,如可形成复合膜,膜厚 1-3μm,孔隙率 < 5%,在 3% NaCl 溶液中浸泡 168 小时,腐蚀速率 < 0.1mm / 年,可有效替代传统磷化工艺。陶瓷与玻璃表面改性抗反射涂层:硝酸锆水解生成\(ZrO_2\)溶胶,经旋涂或浸涂于玻璃表面,可形成多孔膜层,其可见光区透光率可达 98%,铅笔硬度≥6H,耐磨性优于有机涂层,可用于太阳能电池板、光学镜片等。陶瓷表面封孔:硝酸锆溶液可渗透至陶瓷孔隙,高温煅烧生成\(ZrO_2\),从而提高陶瓷的耐化学腐蚀性,如处理后陶瓷耐 10% 盐酸浸泡时间可从 2 小时延长至 50 小时。塑料表面金属化预处理:硝酸锆与氟化物复配,如\(Zr(NO_3)_4\)与\(NH_4F\),可在 ABS 塑料表面形成活性位点,其中\(F^-\)刻蚀塑料表面,\(Zr^{4+}\)吸附并催化后续化学镀铜,镀层结合力≥5N/cm,铜沉积速率达 1.5μm/h。木材与纸张阻燃处理:硝酸锆与聚磷酸铵(APP)复配作为环保阻燃剂,处理木材后可形成炭层,使木材的氧指数从 20% 提升至 32%,达到难燃级别,同时烟密度降低 40%,优于传统含卤阻燃剂。
硝酸锆在许多领域都有应用。
1. 在陶瓷工业中,硝酸锆用作着色剂和涂料的成分。
2. 硝酸锆也被用作金属锆的前体,用于制备高纯度的金属锆。
3. 在化学试剂中,硝酸锆可用于沉淀分析或分离技术。
4. 硝酸锆具有高吸湿性,它也可用作相对湿度计的湿度感应剂。