本文關(guān)鍵詞：環(huán)境友好型碳鋼化學(xué)鍍鎳層鈍化工藝的研究

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【摘要】：化學(xué)鍍鎳賦予了材料表面特殊的理化性質(zhì),而被廣泛應(yīng)用于化工、航空航天、機(jī)械、儀表、計(jì)算機(jī)等領(lǐng)域。未經(jīng)鈍化的鍍層存在孔隙,致使鍍件耐蝕性差而直接影響了鍍件的產(chǎn)品質(zhì)量和使用性能。為此,需要對(duì)化學(xué)鍍鎳層進(jìn)行鈍化處理。本論文根據(jù)化學(xué)鍍鎳鈍化的工藝原理,在不改變化學(xué)鍍鎳前處理及施鍍工藝的條件下,系統(tǒng)地研究了碳鋼化學(xué)鍍鎳層鈍化工藝及其優(yōu)化,采用孔隙率、耐硝酸變色時(shí)間、耐中性鹽霧試驗(yàn)、電化學(xué)測(cè)試、SEM和EDS等對(duì)鈍化膜的耐蝕性、微觀形貌和元素成分進(jìn)行了初步探討,以期得到與傳統(tǒng)中鉻鈍化相媲美的環(huán)境友好型低鉻鈍化工藝。本論文主要研究?jī)?nèi)容及結(jié)果是:1、以孔隙率為評(píng)價(jià)指標(biāo),碳鋼化學(xué)鍍鎳層分別經(jīng)低鉻鈍化工藝(重鉻酸鉀含量為5g/L)和中鉻鈍化工藝(重鉻酸鉀含量為40g/L)處理后試片的孔隙率較未鈍化試片平均可顯著降低60%~93%以上,后者較于前者具有更好的封孔作用。確定優(yōu)化后的低鉻鈍化工藝參數(shù)為鈍化溫度70℃,鈍化時(shí)間10min,鈍化液pH為2.0,鈍化液基礎(chǔ)配方為重鉻酸鉀5g/L,氟硅酸銨0.5g/L。2、以耐硝酸變色時(shí)間為評(píng)價(jià)指標(biāo),通過(guò)單因素試驗(yàn)分別研究了在低鉻鈍化基礎(chǔ)配方中引入鉬酸銨等無(wú)機(jī)添加劑和植酸等有機(jī)添加劑的鈍化效果。篩選出的鉬酸銨、硝酸鈰、氧化釔、植酸、MEA和PAA較經(jīng)低鉻鈍化基礎(chǔ)配方鈍化后膜層的耐硝酸變色時(shí)間分別延長(zhǎng)了93%、2.3%、46%,8.6%、43%和0.8%。3、以耐硝酸變色時(shí)間為評(píng)價(jià)指標(biāo),通過(guò)正交試驗(yàn)對(duì)無(wú)機(jī)添加劑、有機(jī)添加劑和無(wú)機(jī)-有機(jī)復(fù)合添加劑復(fù)配進(jìn)行優(yōu)化,在已確定的工藝條件下向低鉻鈍化基礎(chǔ)配方中加入鉬酸銨16g/L氧化釔4mg/L、植酸18mL和MEA 35mL時(shí),較經(jīng)低鉻鈍化基礎(chǔ)配方鈍化后膜層的耐硝酸變色時(shí)間相對(duì)延長(zhǎng)了2.6倍,鈍化效果較好。4、采用耐中性鹽霧試驗(yàn)、電化學(xué)測(cè)試、SEM及EDS對(duì)優(yōu)化低鉻鈍化工藝下的鈍化膜進(jìn)行探討,結(jié)果表明,經(jīng)無(wú)機(jī)-有機(jī)復(fù)合添加劑鈍化后的試件與傳統(tǒng)中鉻鈍化相比,在顯著降低鉻酸鹽濃度的同時(shí),其耐中性鹽霧腐蝕時(shí)間可相對(duì)延長(zhǎng)12h,極化電阻可增大約一倍且膜層的微觀形貌最為致密緊湊。
【關(guān)鍵詞】：化學(xué)鍍鎳層 低鉻鈍化 孔隙率 耐硝酸變色時(shí)間 耐中性鹽霧試驗(yàn)
【學(xué)位授予單位】：貴州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TG174.4
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-8
• 第一章 緒論8-19
• 1.1 鍍鎳層鉻酸鹽鈍化概述8-14
• 1.1.1 鍍鎳層鉻酸鹽鈍化的分類(lèi)8-9
• 1.1.2 鍍鎳層鉻酸鹽鈍化的發(fā)展史9-12
• 1.1.3 鍍鎳層鉻酸鹽鈍化的展望12-13
• 1.1.4 鍍鎳層鉻酸鹽鈍化的應(yīng)用13-14
• 1.2 鍍鎳層鉻酸鹽鈍化的理論基礎(chǔ)14-17
• 1.2.1 工藝條件對(duì)鍍鎳層鉻酸鹽鈍化的影響14-15
• 1.2.2 鍍鎳層鉻酸鹽鈍化的反應(yīng)機(jī)理15-17
• 1.3 課題背景17
• 1.4 研究?jī)?nèi)容與可行性分析17-18
• 1.4.1 研究?jī)?nèi)容17-18
• 1.4.2 可行性分析18
• 1.5 研究目的和意義18-19
• 第二章 實(shí)驗(yàn)器材及研究方法19-35
• 2.1 實(shí)驗(yàn)裝置19-20
• 2.2 實(shí)驗(yàn)材料20-21
• 2.3 實(shí)驗(yàn)基本操作21-24
• 2.3.1 實(shí)驗(yàn)操作基本流程21-22
• 2.3.2 實(shí)驗(yàn)流程22-24
• 2.4 前處理工藝說(shuō)明24
• 2.5 施鍍工藝說(shuō)明24-26
• 2.5.1 鍍液的配制24-25
• 2.5.2 施鍍要點(diǎn)25-26
• 2.6 鈍化工藝說(shuō)明26-27
• 2.6.1 鈍化液的配制26
• 2.6.2 鈍化要點(diǎn)26-27
• 2.7 化學(xué)鍍鎳磷合金槽液分析27-30
• 2.7.1 槽液中Ni~(2+)濃度的分析與測(cè)定27-28
• 2.7.2 槽液中次亞磷酸根濃度的分析與測(cè)定28-30
• 2.8 鍍層分析30-35
• 2.8.1 鍍速的測(cè)定30
• 2.8.2 鍍層耐蝕性的測(cè)定30-34
• 2.8.3 鈍化膜微觀形貌及成分分析34-35
• 第三章 實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)配方和工藝參數(shù)確定35-43
• 3.1 化學(xué)鍍鎳的基礎(chǔ)配方及工藝參數(shù)35-36
• 3.2 鈍化液基礎(chǔ)配方的確定36-37
• 3.3 鈍化工藝參數(shù)的確定37-42
• 3.3.1 鈍化溫度37-38
• 3.3.2 鈍化時(shí)間38-39
• 3.3.3 鈍化液pH39-40
• 3.3.4 鈍化液中鉻酸鹽的濃度40-42
• 3.4 本章小結(jié)42-43
• 第四章 篩選添加劑的單因素試驗(yàn)43-56
• 4.1 無(wú)機(jī)添加劑的篩選43-48
• 4.1.1 鉬酸銨的影響43-44
• 4.1.2 硅酸鈉的影響44-46
• 4.1.3 硫酸鈰（Ⅳ）和硝酸鈰（Ⅲ）的影響46-47
• 4.1.4 氧化鈰、氧化釔和氧化鑭的影響47-48
• 4.2 有機(jī)添加劑的篩選48-54
• 4.2.1 單寧酸的影響49-50
• 4.2.2 植酸的影響50-51
• 4.2.3 乙醇胺的影響51-53
• 4.2.4 丙烯酸樹(shù)脂的影響53-54
• 4.3 本章小結(jié)54-56
• 第五章 環(huán)境友好型低鉻鈍化液配方的確定56-76
• 5.1 無(wú)機(jī)添加劑的復(fù)配試驗(yàn)56-58
• 5.2 有機(jī)添加劑的復(fù)配試驗(yàn)58-59
• 5.3 無(wú)機(jī)-有機(jī)復(fù)合添加劑的復(fù)配試驗(yàn)59-61
• 5.4 耐中性鹽霧試驗(yàn)的結(jié)果與討論61-66
• 5.5 電化學(xué)測(cè)試的結(jié)果與討論66-71
• 5.6 鈍化膜微觀形貌及成分分析的結(jié)果與討論71-74
• 5.7 本章小結(jié)74-76
• 第六章 結(jié)論與展望76-79
• 6.1 結(jié)論76-77
• 6.2 展望77-79
• 致謝79-80
• 參考文獻(xiàn)80-84
• 附錄：在校期間公開(kāi)發(fā)表的論文84-85

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本文編號(hào)：852271