熱鍍鋅板新型三價鉻鈍化液及工藝的研究
本文關(guān)鍵詞:熱鍍鋅板新型三價鉻鈍化液及工藝的研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:鍍鋅是一種提高鋼鐵抗腐蝕能力的常用手段,但是鋅層在潮濕的空氣中容易被腐蝕形成白銹,從而失去防護(hù)作用,為了進(jìn)一步提高鍍鋅層的耐蝕性,通常在鍍鋅層進(jìn)行鈍化處理,不僅提高了其表面質(zhì)量,也延長了鋼鐵鍍鋅層的使用壽命。鍍鋅鈍化板廣泛應(yīng)用于家電行業(yè)及汽車等領(lǐng)域,隨著科學(xué)的進(jìn)步和環(huán)保水平的提高,高污染、致癌性的傳統(tǒng)鉻酸鹽鈍化已經(jīng)逐步被淘汰,開發(fā)新型、低污染、無毒的鈍化技術(shù)是科研工作者的研究熱點。本文研究了熱鍍鋅板新型三價鉻鈍化液及鈍化工藝,并對其成膜過程與耐蝕機(jī)理進(jìn)行了探討。通過單因素實驗、正交優(yōu)化等方法確定了三價鉻鈍化膜的最佳配方和工藝為:氯化鉻0.8mol·L-1,硝酸鉻0.3mol·L-1,硅氧烷促進(jìn)劑2%,固化溫度120℃,固化時間100s,鈍化液p H值1.0。采用醋酸鉛點滴實驗、NSS、浸泡鹽水實驗、電化學(xué)測試等方法對三價鉻鈍化膜的性能進(jìn)行研究,結(jié)果表明,三價鉻鈍化膜使熱鍍鋅板的點滴時間和浸泡鹽水時間延長,NSS可達(dá)到120h,腐蝕電位正移,腐蝕電流降低了1個數(shù)量級,交流阻抗顯著提高,并確定了鈍化膜的等效電路為R(Q(R(QR)));三價鉻鈍化膜的耐熱性、耐結(jié)合力和耐指紋性表現(xiàn)良好,但耐水性效果不佳;通過SEM和XRD分析結(jié)果可知,三價鉻鈍化膜的試樣表面平整,基本無裂紋,鈍化膜結(jié)構(gòu)致密,對鍍鋅層的遮蓋性良好,膜層主要由Zn、Cr、O、Fe、P等元素組成,其主要成分為Zn Cr2O4;采用點滴和滴定的方法可知,三價鉻鈍化膜和鈍化液中幾乎不含有Cr6+。通過加速腐蝕實驗對三價鉻鈍化膜、六價鉻鈍化膜和二氧化硅鈍化膜的耐蝕性和自修復(fù)性能進(jìn)行對比研究,其結(jié)果表明,二氧化硅鈍化膜的耐蝕性和自修復(fù)功能最差,三價鉻鈍化膜的自修復(fù)功能和耐蝕性有所提高,可以與六價鉻鈍化膜相媲美。
【關(guān)鍵詞】:熱鍍鋅板 三價鉻鈍化 耐蝕性 耐蝕機(jī)理
【學(xué)位授予單位】:沈陽理工大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:TG174.4
【目錄】:
- 摘要6-7
- Abstract7-12
- 第1章 緒論12-24
- 1.1 引言12
- 1.2 鍍鋅層的腐蝕與防護(hù)12-13
- 1.3 熱鍍鋅的鈍化技術(shù)13-22
- 1.3.1 六價鉻鈍化技術(shù)13-15
- 1.3.2 無鉻鈍化技術(shù)15-17
- 1.3.3 三價鉻鈍化技術(shù)17-22
- 1.4 三價鉻鈍化的發(fā)展前景22
- 1.5 本課題研究的目的和內(nèi)容22-24
- 1.5.1 研究目的22-23
- 1.5.2 研究內(nèi)容23-24
- 第2章 實驗材料和方法24-30
- 2.1 實驗材料與設(shè)備24-25
- 2.1.1 實驗材料24
- 2.1.2 實驗設(shè)備24-25
- 2.2 實驗方法25
- 2.2.1 鈍化液的制備25
- 2.2.2 鈍化膜的制備25
- 2.2.3 鈍化液配方的優(yōu)化25
- 2.3 鈍化液成分的選擇25-27
- 2.4 鈍化膜的性能測試27-30
- 2.4.1 醋酸鉛點滴實驗27
- 2.4.2 浸泡鹽水試驗27
- 2.4.3 中性鹽霧試驗27
- 2.4.4 電化學(xué)測試27-28
- 2.4.5 耐熱性28
- 2.4.6 耐水性28
- 2.4.7 耐結(jié)合力28
- 2.4.8 耐指紋性28
- 2.4.9 鈍化膜組織形貌及成分分析28
- 2.4.10六價鉻的檢測28-30
- 第3章 熱鍍鋅板三價鉻鈍化液及工藝的確定30-49
- 3.1 基礎(chǔ)工藝的篩選30
- 3.2 鈍化液組分的確定30-40
- 3.2.1 氯化鉻濃度的確定30-33
- 3.2.2 硝酸鉻濃度的確定33-36
- 3.2.3 硅氧烷促進(jìn)劑濃度的確定36-40
- 3.3 鈍化液配方的優(yōu)化40-41
- 3.4 三價鉻鈍化膜工藝的研究41-47
- 3.4.1 固化溫度的影響41-42
- 3.4.2 固化時間的影響42-44
- 3.4.3 pH對鈍化膜性能的影響44-45
- 3.4.4 鍍鋅板溫度對鈍化膜性能的影響45-47
- 3.5 本章小結(jié)47-49
- 第4章 熱鍍鋅板三價鉻鈍化膜性能研究49-58
- 4.1 三價鉻鈍化膜耐蝕性能測試49-52
- 4.1.1 醋酸鉛點滴實驗49
- 4.1.2 鹽水浸泡實驗49
- 4.1.3 中性鹽霧試驗49-50
- 4.1.4 塔菲爾極化曲線的測試50-51
- 4.1.5 電化學(xué)阻抗譜的測試51-52
- 4.2 三價鉻鈍化膜物理性能的測試52-53
- 4.2.1 鈍化膜的耐熱性52
- 4.2.2 鈍化膜的耐水性52-53
- 4.2.3 鈍化膜的結(jié)合力53
- 4.2.4 鈍化膜的耐指紋性53
- 4.3 三價鉻鈍化膜的形貌和成分53-56
- 4.3.1 掃描電子顯微鏡(SEM)分析53-55
- 4.3.2 X射線衍射(XRD)55-56
- 4.4 鈍化液及鈍化膜層的六價鉻檢測56
- 4.4.1 鈍化液中的六價鉻檢測56
- 4.4.2 鈍化膜層中的六價鉻檢測56
- 4.5 鈍化膜耐蝕機(jī)理的分析56-57
- 4.6 本章小結(jié)57-58
- 第5章 三價鉻鈍化膜性能的對比58-64
- 5.1 中性鹽霧試驗58
- 5.2 電化學(xué)測量58-61
- 5.2.1 塔菲爾曲線測量58-59
- 5.2.2 交流阻抗測量59-61
- 5.3 鈍化膜組織形貌61-62
- 5.4 自修復(fù)性能對比62-63
- 5.5 本章小結(jié)63-64
- 結(jié)論64-66
- 參考文獻(xiàn)66-72
- 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文和獲得的科研成果72-73
- 致謝73-74
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本文編號:386008
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