本文關(guān)鍵詞：鋼帶MSA電鍍錫工藝優(yōu)化及雜質(zhì)控制技術(shù)研究

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【摘要】：錫具有延展性好、耐腐蝕性強、熔點低、金屬光澤持久等特點,被廣泛應(yīng)用到海陸空,電子設(shè)備以及食品包裝等領(lǐng)域。因此,得到質(zhì)量合格的鍍錫層和維護電鍍錫液的性能是研究者十分關(guān)心的問題,最優(yōu)工藝參數(shù)的確定和減少雜質(zhì)對鍍層的影響成為亟待解決的問題。本文采用的是鋼帶甲基磺酸(MSA)電鍍錫工藝,研究了不同因素對電鍍錫液性能的影響,又通過正交實驗以孔隙率為標(biāo)準(zhǔn)得到MSA電鍍錫最優(yōu)的實驗參數(shù)。利用電化學(xué)測量的方法對鍍層的電化學(xué)性能進行測試,并且利用掃描電子顯微鏡(SEM)、X射線衍射儀(XRD)分析儀測試了在不同工藝條件下鍍層的表面形貌和組成結(jié)構(gòu),根據(jù)能譜圖測量鍍層中鉛的含量。通過加入金屬緩蝕劑(苯胺)的方法抑制Fe2+的積累,并且通過嚴(yán)格控制實驗條件抑制鉛的積累。通過研究得出以下結(jié)論,電鍍錫最優(yōu)實驗參數(shù)為電流密度3.0 A/dm2,MSA的含量為40 mL/L,溫度為30℃,電鍍時間應(yīng)控制在12 min,在最優(yōu)條件下鍍層的表面形貌和耐腐蝕性較好,在(101)和(112)出現(xiàn)較強的衍射峰,并且電鍍液的電流效率較高,鍍液性能較穩(wěn)定。添加劑的含量控制在20 mL/L鍍層形貌和性能較好。當(dāng)實驗條件控制在溫度30℃左右,電流密度在3.0 A/dm2,MSA含量40 mL/L左右,鍍層中鉛的含量低于0.1 g/kg且鍍層的表面形貌和耐腐蝕性較好。當(dāng)苯胺的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.75%且溫度為20~30℃時抑制Fe2+析出的效果最佳。
【關(guān)鍵詞】：MSA電鍍錫 Fe2+的抑制 鉛的抑制
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TQ153.13
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第1章 緒論11-17
• 1.1 課題背景及研究的目的和意義11
• 1.2 錫的性質(zhì)11-12
• 1.3 電鍍錫工藝的發(fā)展史12
• 1.4 MSA電鍍錫工藝的特點12-13
• 1.5 MSA電鍍液穩(wěn)定性的研究13
• 1.6 雜質(zhì)對MSA電鍍錫的影響13-15
• 1.6.1 Fe~(2+)對MSA電鍍錫的影響13-14
• 1.6.2 微量鉛對MSA電鍍錫的影響14-15
• 1.7 鍍液的組成15
• 1.7.1 鍍液的主鹽15
• 1.7.2 甲基磺酸（MSA）15
• 1.7.3 添加劑A15
• 1.8 研究內(nèi)容15-17
• 第2章 實驗材料與方法17-24
• 2.1 實驗材料17
• 2.2 實驗藥品及設(shè)備17-18
• 2.2.1 實驗藥品17
• 2.2.2 實驗設(shè)備17-18
• 2.3 MSA電鍍錫裝置18
• 2.4 MSA電鍍錫工藝流程18-20
• 2.4.1 除油工序18-19
• 2.4.2 水洗工序19
• 2.4.3 酸洗工序19
• 2.4.4 活化工序19-20
• 2.4.5 MSA電鍍錫溶液的配制20
• 2.5 電鍍錫液性能的測試20-21
• 2.5.1 電鍍錫液電流效率的測試20-21
• 2.5.2 電鍍錫液穩(wěn)定性的測試21
• 2.6 錫鍍層的耐蝕性的測試方法21-22
• 2.6.1 電化學(xué)測試21
• 2.6.2 孔隙率實驗21-22
• 2.7 鍍層的測試方法22
• 2.7.1 鍍層形貌的測試22
• 2.7.2 鍍層XRD的測試22
• 2.7.3 鍍層的EDS分析22
• 2.8 鍍層腐蝕速率的測定22-24
• 第3章 MSA鍍錫工藝參數(shù)優(yōu)化研究24-40
• 3.1 引言24
• 3.2 鍍液性能受不同因素的影響24-29
• 3.2.1 溫度對MSA電鍍錫液性能的影響24-26
• 3.2.2 MSA含量對鍍錫液性能的影響26-28
• 3.2.3 鼓入空氣對MSA電鍍錫液性能的影響28-29
• 3.3 不同因素對鍍層耐腐蝕性的影響29-34
• 3.3.1 電流密度對鍍層耐腐蝕性的影29-31
• 3.3.2 MSA含量對鍍層耐腐蝕性能的影響31-32
• 3.3.3 電鍍時間對鍍層耐腐蝕性能的影響32-34
• 3.4 MSA電鍍錫最優(yōu)工藝參數(shù)的確定34-35
• 3.5 添加劑A對MSA電鍍錫的影響35-38
• 3.5.1 添加劑A對鍍層耐腐蝕性能的影響35-37
• 3.5.2 添加劑含量對鍍層表面形貌的影響37-38
• 3.6 錫鍍層XRD譜圖分析38-39
• 3.7 本章小結(jié)39-40
• 第4章 Pb和錫泥對鍍層的影響及控制40-54
• 4.1 引言40
• 4.2 錫泥對MSA電鍍錫的影響40-43
• 4.2.1 錫泥對MSA電鍍錫層耐腐蝕性的影響40-42
• 4.2.2 錫泥對MSA電鍍錫電流效率的影響42-43
• 4.3 錫泥對鍍層表面形貌的影響43-44
• 4.4 鉛對MSA電鍍錫的影響44-53
• 4.4.1 溫度對鍍層微量鉛的影響45-47
• 4.4.2 電流密度對鍍層微量鉛的影響47-50
• 4.4.3 MSA含量對鍍層微量鉛的影響50-53
• 4.5 本章小結(jié)53-54
• 第5章 Fe~(2+)對鋼帶MSA電鍍錫影響及控制研究54-65
• 5.1 引言54
• 5.2 Fe~(2+)對MSA電鍍錫的影響54-58
• 5.2.1 Fe~(2+)對MSA電鍍液穩(wěn)定性的影響54-55
• 5.2.2 Fe~(2+)對MSA電鍍錫液電流效率的影響55-56
• 5.2.3 Fe~(2+)對鍍層耐腐蝕性能的影響56-57
• 5.2.4 Fe~(2+)對MSA鍍液酸性的影響57-58
• 5.3 抑制前處理過程中Fe~(2+)產(chǎn)生的方法58-64
• 5.3.1 苯胺對鋼板腐蝕抑制機理59
• 5.3.2 苯胺對鋼板失重的影響59-60
• 5.3.3 苯胺的含量對抑制鋼板腐蝕效果的影響60-61
• 5.3.4 溫度對苯胺抑制鋼板腐蝕效果的影響61-62
• 5.3.5 抑制劑對鍍層質(zhì)量的影響62-63
• 5.3.6 抑制劑對鍍層表面形貌的影響63-64
• 5.4 本章小結(jié)64-65
• 結(jié)論65-66
• 參考文獻66-71
• 攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果71-72
• 致謝72

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本文編號：1121101