【摘要】：目的為進(jìn)一步提高熱鍍鋅板無鉻鈍化膜的耐腐蝕性能。方法以偏釩酸銨和氟鈦酸作為無機(jī)組分,添加主要成膜物質(zhì)苯丙乳液,通過硅烷偶聯(lián)劑KH-560和KH-570將兩者緊密連接,在熱鍍鋅板表面獲得一層耐腐蝕性較強(qiáng)的雙硅烷無鉻鈍化膜。采用中性鹽霧試驗、電化學(xué)試驗、掃描電鏡(SEM)、傅里葉紅外光譜(FTIR)等表征鈍化膜的耐腐蝕性能。結(jié)果熱鍍鋅板-雙硅烷無鉻鈍化膜經(jīng)96 h中性鹽霧試驗,腐蝕面積在2%~4%,腐蝕電流密度比熱鍍鋅板基體降低一個數(shù)量等級,這表明雙硅烷無鉻鈍化膜能提供良好的耐腐蝕能力。SEM分析表明在熱鍍鋅板表面生成了一層均勻、連續(xù)、致密的鈍化薄膜,鈍化膜的厚度大約在3μm。FTIR分析表明,雙硅烷無鉻鈍化膜中存在—(CH_2)_n—、C=O、Si—O、Si—O—Si、Si—O—Zn鍵。結(jié)論在熱鍍鋅板表面生成了一層均勻、致密的鈍化膜,使熱鍍鋅板呈現(xiàn)良好的耐腐蝕性能,且滿足工業(yè)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)。
【圖文】：

·204·表面技術(shù)2017年6月表面依然無明顯腐蝕現(xiàn)象，只有邊緣部位出現(xiàn)少量的腐蝕，且大多為點蝕，腐蝕面積在2%~4%之間，小于工業(yè)要求的5%。圖1d顯示的熱鍍鋅板基體經(jīng)24h鹽霧試驗后，表面鋅層基本完全腐蝕，，說明熱鍍鋅板經(jīng)雙硅烷無鉻化后，耐腐蝕性能明顯提高，且能夠滿足工業(yè)的應(yīng)用要求。圖1鹽霧試驗照片F(xiàn)ig.1Imagesofthesaltspray:a)theHDGsteel,b)thebis-silanechromium-freepassivationfilm,c)thebafter96hofSSTtest,d)theaafter24hofSSTtest2.2電化學(xué)試驗結(jié)果分別對熱鍍鋅板基體、熱鍍鋅板-三價鉻鈍化膜、熱鍍鋅板-雙硅無鉻烷鈍化膜進(jìn)行電化學(xué)測試，得到Tafel極化曲線和相應(yīng)參數(shù)，分別見圖2和表1。金屬的腐蝕速率一般由金屬在鈍態(tài)下的腐蝕電流密度來決定，腐蝕電位的正移也反映出金屬表面從活化狀態(tài)向鈍化狀態(tài)的轉(zhuǎn)變[15]。圖2和表1顯示，相比熱鍍鋅板基體，熱鍍鋅板-雙硅烷無鉻鈍化膜和熱鍍鋅板-三價鉻鈍化膜開路電位均正移，且電流密度都大幅度降低一個數(shù)量等級，說明鈍化后的試樣耐腐蝕性能提高，而且熱鍍鋅板-雙硅烷無鉻鈍化膜的腐蝕電流密度低于熱鍍鋅板-三價鉻鈍化膜。這是由于雙硅烷無鉻鈍化膜的存在，阻滯鍍鋅層腐蝕過程的陽極和陰極反應(yīng)，延緩陽極與陰極之間的電荷轉(zhuǎn)移，減緩腐蝕介質(zhì)的滲入，從而達(dá)到防腐效果。圖2不同樣品的塔菲爾曲線Fig.2Tafelpolarizationcureofdifferentsamples表1不同樣品的塔菲爾曲線數(shù)據(jù)Tab.1Resultsoftafelpolarizationcureindifferentsamples不同膜層腐蝕電流密度/(×105A·cm2)腐蝕電位/V熱鍍鋅板基體15.1151.124熱鍍鋅板基體-雙硅烷無鉻鈍化膜1.7701.102熱鍍鋅板基體-三價鉻鈍化膜5.6061.0642.3SEM表面形貌分析圖3分別為熱鍍鋅板基體、熱鍍鋅板-雙硅烷

腐蝕，且大多為點蝕，腐蝕面積在2%~4%之間，小于工業(yè)要求的5%。圖1d顯示的熱鍍鋅板基體經(jīng)24h鹽霧試驗后，表面鋅層基本完全腐蝕，說明熱鍍鋅板經(jīng)雙硅烷無鉻化后，耐腐蝕性能明顯提高，且能夠滿足工業(yè)的應(yīng)用要求。圖1鹽霧試驗照片F(xiàn)ig.1Imagesofthesaltspray:a)theHDGsteel,b)thebis-silanechromium-freepassivationfilm,c)thebafter96hofSSTtest,d)theaafter24hofSSTtest2.2電化學(xué)試驗結(jié)果分別對熱鍍鋅板基體、熱鍍鋅板-三價鉻鈍化膜、熱鍍鋅板-雙硅無鉻烷鈍化膜進(jìn)行電化學(xué)測試，得到Tafel極化曲線和相應(yīng)參數(shù)，分別見圖2和表1。金屬的腐蝕速率一般由金屬在鈍態(tài)下的腐蝕電流密度來決定，腐蝕電位的正移也反映出金屬表面從活化狀態(tài)向鈍化狀態(tài)的轉(zhuǎn)變[15]。圖2和表1顯示，相比熱鍍鋅板基體，熱鍍鋅板-雙硅烷無鉻鈍化膜和熱鍍鋅板-三價鉻鈍化膜開路電位均正移，且電流密度都大幅度降低一個數(shù)量等級，說明鈍化后的試樣耐腐蝕性能提高，而且熱鍍鋅板-雙硅烷無鉻鈍化膜的腐蝕電流密度低于熱鍍鋅板-三價鉻鈍化膜。這是由于雙硅烷無鉻鈍化膜的存在，阻滯鍍鋅層腐蝕過程的陽極和陰極反應(yīng)，延緩陽極與陰極之間的電荷轉(zhuǎn)移，減緩腐蝕介質(zhì)的滲入，從而達(dá)到防腐效果。圖2不同樣品的塔菲爾曲線Fig.2Tafelpolarizationcureofdifferentsamples表1不同樣品的塔菲爾曲線數(shù)據(jù)Tab.1Resultsoftafelpolarizationcureindifferentsamples不同膜層腐蝕電流密度/(×105A·cm2)腐蝕電位/V熱鍍鋅板基體15.1151.124熱鍍鋅板基體-雙硅烷無鉻鈍化膜1.7701.102熱鍍鋅板基體-三價鉻鈍化膜5.6061.0642.3SEM表面形貌分析圖3分別為熱鍍鋅板基體、熱鍍鋅板-雙硅烷無鉻鈍化膜、24h鹽霧試驗后的熱鍍鋅板基體和96h鹽霧試驗后的熱鍍鋅板-雙硅?

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3 朱久發(fā);;國外汽車用熱鍍鋅板生產(chǎn)技術(shù)綜述[J];冶金信息導(dǎo)刊;2007年04期

4 劉R

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