冷軋鋼表面鋯鹽/硅烷復(fù)合膜的制備機(jī)理及性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-07-04 21:26
金屬表面硅烷處理技術(shù)具有處理工藝過程簡(jiǎn)單、能耗低、對(duì)環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn),使得金屬表面硅烷化處理技術(shù)擁有可觀的市場(chǎng)前景。但是硅烷膜自身存在的膜薄、力學(xué)性能差、無法自身修復(fù)等缺點(diǎn)也在一定程度上限制了其應(yīng)用。而且,在硅烷的工業(yè)化應(yīng)用過程中,硅烷工作液的水解度數(shù)據(jù)是建槽過程中濃縮液稀釋倍數(shù)研究以及硅烷循環(huán)利用過程的重要依據(jù)。本論文以雙-(3-三甲氧基硅基丙基)胺(BAS)和乙烯基三乙酰氧基硅烷(VTAS)的混合體系為研究對(duì)象,研究?jī)?nèi)容主要包括三個(gè)方面:(1)采用氣相色譜內(nèi)標(biāo)法對(duì)混合體系中兩種硅烷的水解度進(jìn)行定量研究;(2)對(duì)純硝酸鋯成膜的制備工藝進(jìn)行優(yōu)化;(3)以硝酸鋯對(duì)硅烷進(jìn)行摻雜改性制備鋯鹽/硅烷復(fù)合膜,通過探討浸漬條件對(duì)雙電極體系的開路電壓的影響,研究所制備膜的極化曲線及交流阻抗,提出鋯鹽/硅烷復(fù)合膜在浸漬過程中的成膜機(jī)理,并用掃描電鏡與原子力顯微鏡對(duì)膜的表面進(jìn)行觀察分析。采用氣相色譜內(nèi)標(biāo)法分別得到樣品中CH3OH和CH3COOH的濃度值,并通過進(jìn)一步計(jì)算得到BAS/Micxy V、BAS/Industrial V和BAS/Maya V混合硅烷水解液中兩種硅烷的水解度分別為11.4%/29....
【文章來源】:重慶大學(xué)重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:67 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 冷軋鋼的用途
1.2 冷軋鋼腐蝕現(xiàn)狀及腐蝕類型
1.2.1 冷軋鋼腐蝕現(xiàn)狀
1.2.2 冷軋鋼的腐蝕類型
1.3 冷軋鋼的腐蝕防護(hù)
1.3.1 電鍍技術(shù)
1.3.2 磷化技術(shù)
1.3.3 稀土轉(zhuǎn)化膜技術(shù)
1.3.4 鈦鋯轉(zhuǎn)化膜技術(shù)
1.4 冷軋鋼表面硅烷化處理技術(shù)
1.4.1 硅烷工作液的研究現(xiàn)狀
1.4.2 硅烷膜的制備及性能研究
1.4.3 無機(jī)-有機(jī)雜化硅烷膜的研究
1.5 本課題研究的意義及主要內(nèi)容
1.5.1 研究意義
1.5.2 研究?jī)?nèi)容
2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及方法
2.1 實(shí)驗(yàn)主要藥品
2.1.1 藥品和試劑
2.1.2 主要藥品介紹
2.2 實(shí)驗(yàn)儀器及設(shè)備
2.3 實(shí)驗(yàn)流程圖
2.3.1 溶液配制流程圖
2.3.2 冷軋鋼涂膜流程圖
2.4 硅烷溶液的分析表征
2.4.1 硅烷溶液水解度的表征
2.4.2 硅烷溶液成分的表征
2.5 鋯化膜的分析檢測(cè)方法
2.5.1 鋯化膜的外觀形貌
2.5.2 硝酸鋯成膜時(shí)鋯吸附量的測(cè)定
2.5.3 冷軋鋼處理膜的表面形貌及膜成分分析
2.5.4 X射線衍射分析(XRD)
2.6 硅烷膜的CuSO_4 點(diǎn)蝕實(shí)驗(yàn)
2.7 冷軋鋼基體表面成膜的電化學(xué)性能表征
2.7.1 成膜過程中開路電壓(OCP)的測(cè)定
2.7.2 極化曲線(Tafel曲線)測(cè)定
2.7.3 電化學(xué)阻抗(EIS)測(cè)定
3 BAS/VTAS混合硅烷體系水解度的定量研究
3.1 硅烷溶液水解機(jī)理
3.2 實(shí)驗(yàn)步驟
3.2.1 混合硅烷水解液的配制
3.2.2 硅烷溶液的表征
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 硅烷水解度的表征
3.3.2 硅烷溶液的紅外表征
3.3.3 硅烷膜層耐腐蝕性能的表征
3.4 本章小結(jié)
4 冷軋鋼表面鋯轉(zhuǎn)化膜的制備工藝研究
4.1 實(shí)驗(yàn)過程
4.1.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制
4.1.2 鋯轉(zhuǎn)化膜的工藝條件優(yōu)化
4.1.3 黑色物質(zhì)的鑒定
4.2 結(jié)果與討論
4.2.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制
4.2.2 成膜時(shí)間對(duì)鋯轉(zhuǎn)化膜性能的影響
4.2.3 成膜溫度對(duì)鋯轉(zhuǎn)化膜性能的影響
4.2.4 硝酸鋯溶液pH對(duì)鋯轉(zhuǎn)化膜性能的影響
4.2.5 硝酸鋯溶液濃度對(duì)鋯轉(zhuǎn)化膜性能的影響
4.2.6 黑色物質(zhì)的鑒定
4.3 本章小結(jié)
5 鋯鹽/硅烷復(fù)合膜的制備機(jī)理及性能研究
5.1 實(shí)驗(yàn)過程
5.1.1 溶液的配制
5.1.2 OCP的原位測(cè)定
5.1.3 鋯鹽/硅烷復(fù)合膜的機(jī)理研究
5.1.4 不同表面處理的電化學(xué)性能表征
5.2 結(jié)果與討論
5.2.1 OCP的原位測(cè)定
5.2.2 鋯鹽/硅烷復(fù)合膜的機(jī)理研究
5.2.3 鋯鹽/硅烷復(fù)合膜成膜機(jī)理的驗(yàn)證
5.3 成膜模型的建立
5.4 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
A. 作者在攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文目錄
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]鋁合金表面有色轉(zhuǎn)化膜快速成膜工藝[J]. 易愛華,黎雪芬,李文芳,杜軍. 電鍍與涂飾. 2014(12)
[2]6061鋁合金上硅烷膜的制備與性能[J]. 雷越,湯宏偉,張圣麟. 腐蝕與防護(hù). 2014(01)
[3]連續(xù)式快速磷化工藝在鋼絲生產(chǎn)中的應(yīng)用[J]. 董晨. 金屬制品. 2013(03)
[4]混合硅烷體系中雙-(3-三甲氧基硅基丙基)胺硅烷水解度的研究[J]. 羨小超,陳明祿,林震,李立新,周志明,譚世語. 表面技術(shù). 2013(02)
[5]冷軋鋼表面硅鋯復(fù)合膜的制備及其耐腐蝕性能[J]. 楊玉昌,王鋒,胡劍青,涂偉萍. 材料保護(hù). 2013(03)
[6]金屬磷化技術(shù)的反應(yīng)機(jī)理及其應(yīng)用[J]. 齊曉婧,李鵬飛,高燦柱. 化工時(shí)刊. 2012(09)
[7]設(shè)備腐蝕與防護(hù)綜述(二)[J]. 趙維印. 中國設(shè)備工程. 2012(06)
[8]鋁合金表面有色鈦/鋯轉(zhuǎn)化膜的成膜機(jī)理及性能[J]. 易愛華,李文芳,杜軍,穆松林,劉寧華. 華南理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2012(01)
[9]有前景的可取代磷化處理的硅烷處理技術(shù)[J]. 邱佐群. 表面工程資訊. 2009(04)
[10]磷化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)[J]. 王建平. 科技情報(bào)開發(fā)與經(jīng)濟(jì). 2009(21)
本文編號(hào):3265570
【文章來源】:重慶大學(xué)重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:67 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 冷軋鋼的用途
1.2 冷軋鋼腐蝕現(xiàn)狀及腐蝕類型
1.2.1 冷軋鋼腐蝕現(xiàn)狀
1.2.2 冷軋鋼的腐蝕類型
1.3 冷軋鋼的腐蝕防護(hù)
1.3.1 電鍍技術(shù)
1.3.2 磷化技術(shù)
1.3.3 稀土轉(zhuǎn)化膜技術(shù)
1.3.4 鈦鋯轉(zhuǎn)化膜技術(shù)
1.4 冷軋鋼表面硅烷化處理技術(shù)
1.4.1 硅烷工作液的研究現(xiàn)狀
1.4.2 硅烷膜的制備及性能研究
1.4.3 無機(jī)-有機(jī)雜化硅烷膜的研究
1.5 本課題研究的意義及主要內(nèi)容
1.5.1 研究意義
1.5.2 研究?jī)?nèi)容
2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及方法
2.1 實(shí)驗(yàn)主要藥品
2.1.1 藥品和試劑
2.1.2 主要藥品介紹
2.2 實(shí)驗(yàn)儀器及設(shè)備
2.3 實(shí)驗(yàn)流程圖
2.3.1 溶液配制流程圖
2.3.2 冷軋鋼涂膜流程圖
2.4 硅烷溶液的分析表征
2.4.1 硅烷溶液水解度的表征
2.4.2 硅烷溶液成分的表征
2.5 鋯化膜的分析檢測(cè)方法
2.5.1 鋯化膜的外觀形貌
2.5.2 硝酸鋯成膜時(shí)鋯吸附量的測(cè)定
2.5.3 冷軋鋼處理膜的表面形貌及膜成分分析
2.5.4 X射線衍射分析(XRD)
2.6 硅烷膜的CuSO_4 點(diǎn)蝕實(shí)驗(yàn)
2.7 冷軋鋼基體表面成膜的電化學(xué)性能表征
2.7.1 成膜過程中開路電壓(OCP)的測(cè)定
2.7.2 極化曲線(Tafel曲線)測(cè)定
2.7.3 電化學(xué)阻抗(EIS)測(cè)定
3 BAS/VTAS混合硅烷體系水解度的定量研究
3.1 硅烷溶液水解機(jī)理
3.2 實(shí)驗(yàn)步驟
3.2.1 混合硅烷水解液的配制
3.2.2 硅烷溶液的表征
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 硅烷水解度的表征
3.3.2 硅烷溶液的紅外表征
3.3.3 硅烷膜層耐腐蝕性能的表征
3.4 本章小結(jié)
4 冷軋鋼表面鋯轉(zhuǎn)化膜的制備工藝研究
4.1 實(shí)驗(yàn)過程
4.1.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制
4.1.2 鋯轉(zhuǎn)化膜的工藝條件優(yōu)化
4.1.3 黑色物質(zhì)的鑒定
4.2 結(jié)果與討論
4.2.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制
4.2.2 成膜時(shí)間對(duì)鋯轉(zhuǎn)化膜性能的影響
4.2.3 成膜溫度對(duì)鋯轉(zhuǎn)化膜性能的影響
4.2.4 硝酸鋯溶液pH對(duì)鋯轉(zhuǎn)化膜性能的影響
4.2.5 硝酸鋯溶液濃度對(duì)鋯轉(zhuǎn)化膜性能的影響
4.2.6 黑色物質(zhì)的鑒定
4.3 本章小結(jié)
5 鋯鹽/硅烷復(fù)合膜的制備機(jī)理及性能研究
5.1 實(shí)驗(yàn)過程
5.1.1 溶液的配制
5.1.2 OCP的原位測(cè)定
5.1.3 鋯鹽/硅烷復(fù)合膜的機(jī)理研究
5.1.4 不同表面處理的電化學(xué)性能表征
5.2 結(jié)果與討論
5.2.1 OCP的原位測(cè)定
5.2.2 鋯鹽/硅烷復(fù)合膜的機(jī)理研究
5.2.3 鋯鹽/硅烷復(fù)合膜成膜機(jī)理的驗(yàn)證
5.3 成膜模型的建立
5.4 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
A. 作者在攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文目錄
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]鋁合金表面有色轉(zhuǎn)化膜快速成膜工藝[J]. 易愛華,黎雪芬,李文芳,杜軍. 電鍍與涂飾. 2014(12)
[2]6061鋁合金上硅烷膜的制備與性能[J]. 雷越,湯宏偉,張圣麟. 腐蝕與防護(hù). 2014(01)
[3]連續(xù)式快速磷化工藝在鋼絲生產(chǎn)中的應(yīng)用[J]. 董晨. 金屬制品. 2013(03)
[4]混合硅烷體系中雙-(3-三甲氧基硅基丙基)胺硅烷水解度的研究[J]. 羨小超,陳明祿,林震,李立新,周志明,譚世語. 表面技術(shù). 2013(02)
[5]冷軋鋼表面硅鋯復(fù)合膜的制備及其耐腐蝕性能[J]. 楊玉昌,王鋒,胡劍青,涂偉萍. 材料保護(hù). 2013(03)
[6]金屬磷化技術(shù)的反應(yīng)機(jī)理及其應(yīng)用[J]. 齊曉婧,李鵬飛,高燦柱. 化工時(shí)刊. 2012(09)
[7]設(shè)備腐蝕與防護(hù)綜述(二)[J]. 趙維印. 中國設(shè)備工程. 2012(06)
[8]鋁合金表面有色鈦/鋯轉(zhuǎn)化膜的成膜機(jī)理及性能[J]. 易愛華,李文芳,杜軍,穆松林,劉寧華. 華南理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2012(01)
[9]有前景的可取代磷化處理的硅烷處理技術(shù)[J]. 邱佐群. 表面工程資訊. 2009(04)
[10]磷化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)[J]. 王建平. 科技情報(bào)開發(fā)與經(jīng)濟(jì). 2009(21)
本文編號(hào):3265570
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/jinshugongy/3265570.html
最近更新
教材專著