發(fā)布時間：2023-06-01 20:41

　　表面黑變是指在濕熱環(huán)境中鋅層表面生成一層連續(xù)且略帶黑色膜層的現(xiàn)象,其實質(zhì)是一種初期腐蝕行為。隨著無鉻鈍化工藝的普遍實施和鋅層外觀質(zhì)量要求的不斷提高,表面黑變現(xiàn)象使產(chǎn)品的應(yīng)用面臨嚴峻挑戰(zhàn)。根據(jù)文獻報道,釩酸鹽對鋅層表面黑變有較好的抑制效果,然而其中的機理還沒有被充分理解。因此,研究四價釩Ⅴ(Ⅳ)抑制鋅層表面黑變的機理對拓展鍍鋅產(chǎn)品的應(yīng)用范圍具有重要的現(xiàn)實意義。本文圍繞Ⅴ(Ⅳ)在濕熱環(huán)境中抑制鋅層表面黑變的機理,首先借助于共聚焦激光掃描顯微鏡(CLSM)、原子力顯微鏡(AFM)和掃描開爾文探針力顯微鏡(SKPFM)研究了鋅層表面黑變的演化特征;其次采用X射線光電子能譜(XPS)、掃描開爾文探針(SKP)、電子探針成分分析(EPMA)和電化學(xué)噪聲等方法探討了 Ⅴ(Ⅳ)在水溶液、轉(zhuǎn)化膜以及同水性樹脂復(fù)配后制備的復(fù)合鈍化膜中抑制鋅層腐蝕的機理;并且采用俄歇電子能譜(AES)等表面分析方法研究了在黑變過程中Ⅴ(Ⅳ)對復(fù)合鈍化膜/鋅層界面成分的影響;最后,根據(jù)Ⅴ(Ⅳ)抑制鋅層腐蝕的機理,并結(jié)合Ⅴ(Ⅳ)對界面成分的影響,揭示了 Ⅴ(Ⅳ)抑制鋅層表面黑變的機理。根據(jù)鋅層表面黑變的演化特征可知,在濕熱環(huán)境...

【文章頁數(shù)】：134 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
1 引言
2 文獻綜述
    2.1 鍍鋅行業(yè)發(fā)展與表面防護水平之間的唇齒關(guān)系
    2.2 鋅層表面黑變的研究進展
        2.2.1 鋅層在典型環(huán)境中的腐蝕
        2.2.2 鋅層表面黑變的研究現(xiàn)狀
        2.2.3 釩化合物在抑制鋅層表面黑變中的應(yīng)用及存在問題
    2.3 釩酸鹽用于金屬腐蝕抑制的研究現(xiàn)狀
        2.3.1 五價釩用于金屬腐蝕抑制的研究現(xiàn)狀及存在問題
        2.3.2 四價釩用于金屬腐蝕抑制的可行性分析及研究現(xiàn)狀
    2.4 腐蝕抑制研究的電化學(xué)方法
        2.4.1 電化學(xué)阻抗譜技術(shù)在腐蝕抑制研究中的應(yīng)用
        2.4.2 電化學(xué)噪聲技術(shù)在腐蝕抑制研究中的應(yīng)用
        2.4.3 分離電解池技術(shù)在腐蝕抑制研究中的應(yīng)用
    2.5 本文的研究思路和內(nèi)容
        2.5.1 總體思路
        2.5.2 研究內(nèi)容
3 鋅層表面黑變的演化特征
    3.1 引言
    3.2 實驗方法
        3.2.1 材料及試樣制備
        3.2.2 膜層化學(xué)結(jié)構(gòu)表征
        3.2.3 鋅層在濕熱環(huán)境中的腐蝕行為測試
        3.2.4 表面形貌觀察
        3.2.5 表面電勢表征
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 復(fù)合鈍化膜的化學(xué)結(jié)構(gòu)表征
        3.3.2 鋅層表面形貌在濕熱測試過程中的演化特征
        3.3.3 鋅層表面的AFM三維形貌在濕熱測試過程中的演化特征
        3.3.4 鋅層表面電勢在濕熱測試過程中的演化特征
    3.4 本章小結(jié)
4 四價釩在水溶液中抑制鋅層腐蝕的機理
    4.1 引言
    4.2 實驗方法
        4.2.1 材料及溶液制備
        4.2.2 電化學(xué)噪聲測試
        4.2.3 試樣表面成分表征
        4.2.4 V(Ⅳ)氧化態(tài)分析
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 注入V(Ⅳ)溶液對電化學(xué)噪聲的影響
        4.3.2 噪聲測試后試樣表面成分分析
        4.3.3 V(Ⅳ)在水溶液中抑制鋅層腐蝕的機理探討
    4.4 本章小結(jié)
5 四價釩在轉(zhuǎn)化膜中抑制鋅層腐蝕的機理
    5.1 引言
    5.2 實驗方法
        5.2.1 材料及試樣制備
        5.2.2 膜層成分表征
        5.2.3 表面電勢測量
        5.2.4 耐蝕性能評價
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 V(Ⅳ)轉(zhuǎn)化膜成分分析
        5.3.2 V(Ⅳ)含量對膜層防護作用的電化學(xué)影響
        5.3.3 V(Ⅳ)含量對膜層耐蝕性能的影響
        5.3.4 V(Ⅳ)在轉(zhuǎn)化膜中抑制鋅層腐蝕的機理探討
    5.4 本章小結(jié)
6 四價釩在復(fù)合鈍化膜中抑制鋅層腐蝕的機理
    6.1 引言
    6.2 實驗方法
        6.2.1 材料及試樣制備
        6.2.2 鈍化膜耐蝕性能評價
        6.2.3 電化學(xué)噪聲測量
        6.2.4 表面形貌觀察
        6.2.5 微區(qū)成分分析
        6.2.6 噪聲測試后V(Ⅳ)氧化態(tài)分析
    6.3 結(jié)果與討論
        6.3.1 復(fù)合鈍化膜耐蝕性能評價
        6.3.2 V(Ⅳ)在復(fù)合鈍化膜中對鋅層腐蝕的影響
        6.3.3 噪聲測試后的試樣表面形貌變化
        6.3.4 噪聲測試結(jié)束后的表面微區(qū)成分分析
        6.3.5 V(Ⅳ)在復(fù)合鈍化膜中抑制鋅層腐蝕的機理探討
    6.4 本章小結(jié)
7 四價釩抑制鋅層表面黑變的機理
    7.1 引言
    7.2 實驗方法
        7.2.1 材料及試樣制備
        7.2.2 鋅層在濕熱環(huán)境中的黑變測試
        7.2.3 界面元素分布表征
        7.2.4 界面元素氧化態(tài)分析
        7.2.5 界面電化學(xué)特征分析
    7.3 結(jié)果與討論
        7.3.1 復(fù)合鈍化膜的結(jié)構(gòu)特征
        7.3.2 濕熱測試過程中界面元素分布的演化特征
        7.3.3 濕熱測試過程中界面元素氧化態(tài)的演化特征
        7.3.4 V(Ⅳ)抑制界面腐蝕的電化學(xué)機理
        7.3.5 V(Ⅳ)抑制鋅層表面黑變的機理探討
    7.4 本章小結(jié)
8 結(jié)論
參考文獻
作者簡歷及在學(xué)研究成果
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集



本文編號：3827015