本文關(guān)鍵詞：ST12型冷軋板涂裝前處理的研究

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【摘要】：百年磷化在開啟涂裝前處理技術(shù)發(fā)展革命的同時(shí),也給環(huán)境帶來了嚴(yán)重的污染。其中,磷元素造成的水體富營(yíng)養(yǎng)化,鎳元素造成的重金屬污染越來越引起人們的關(guān)注。隨著環(huán)保法規(guī)對(duì)重金屬排放的日益嚴(yán)格,磷化工藝亟需改進(jìn)或代替。大連ZX電氣有限公司磷化涂裝前處理工藝中使用的鞍鋼ST12型冷軋板在生產(chǎn)過程中存在脫脂水洗后易銹,轉(zhuǎn)化膜烘干前瀝水容易返銹的缺點(diǎn),針對(duì)ST12型冷軋板的這種特點(diǎn)本文提出一種新型鋯化技術(shù),旨在作為磷化技術(shù)的替代技術(shù)應(yīng)用在原磷化生產(chǎn)線上。新型鋯化液以氟鋯酸為主劑,添加少許水性高分子和無毒助劑。利用助劑促進(jìn)氟鋯酸的水解反應(yīng)生成致密的鋯的氧化物并與水溶性高分子共同作用,在金屬基材表面形成一種化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的無定型有機(jī)/無機(jī)復(fù)合轉(zhuǎn)化膜,轉(zhuǎn)化膜依靠氧化鋯與金屬底材結(jié)合,依靠有機(jī)高分子與有機(jī)涂層結(jié)合,從而獲得優(yōu)異的附著力和耐腐蝕能力。同時(shí),轉(zhuǎn)化膜在形成過程中有鐵的氧化物參與成膜,在轉(zhuǎn)化膜的不同階段轉(zhuǎn)變成不同顏色的氧化物。涂裝前處理轉(zhuǎn)化膜顏色的出現(xiàn)在實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中具有重大的指導(dǎo)意義。本文通過常溫下對(duì)ST12型冷軋板進(jìn)行不同時(shí)間的鋯化處理,在冷軋板(CRS)表面制得一層淡黃色,金黃色,黃藍(lán)色和藍(lán)紫色等不同顏色的轉(zhuǎn)化膜。采用掃描電鏡(SEM)和能譜(EDS)研究了不同顏色轉(zhuǎn)化膜的形貌和元素組成;通過電化學(xué)阻抗譜(EIS)研究了不同顏色轉(zhuǎn)化膜的電化學(xué)性能,中性鹽霧試驗(yàn)(NSS)檢測(cè)粉末涂裝后的耐腐蝕能力。結(jié)果表明,不同顏色的轉(zhuǎn)化膜主要由C、O、Fe、Zr和F等元素組成,均具有一定的耐腐蝕能力,均可以顯著提高涂裝之后冷軋板的抗腐蝕能力,其中,金黃色轉(zhuǎn)化膜的Rp為800~1100(Ω?cm2),NSS試驗(yàn)評(píng)級(jí)為0級(jí)或1級(jí),表現(xiàn)出更加優(yōu)異的耐腐蝕能力。通過轉(zhuǎn)化膜顏色變化、交流阻抗譜檢測(cè)和NSS試驗(yàn)探究鋯化溫度、鋯化液濃度、鋯化時(shí)間和pH對(duì)成膜過程和涂裝質(zhì)量的影響。結(jié)果顯示,鋯化時(shí)間越長(zhǎng),鋯化液濃度越高,鋯化溫度越高,成膜速度越快;成膜反應(yīng)對(duì)pH有較高的要求,pH過高或過低都不利于成膜反應(yīng)的進(jìn)行。鋯化工作液最佳條件為:10℃以上的常溫環(huán)境下,鋯化液濃度為4%,pH=4.5,鋯化時(shí)間為5min。針對(duì)ST12型冷軋板的特點(diǎn)配制緩蝕劑和封閉劑,緩蝕劑的應(yīng)用參數(shù)為:緩蝕劑濃度2%,使用時(shí)不受處理時(shí)間限制;封閉劑的應(yīng)用參數(shù)為封閉劑濃度為0.5%,處理時(shí)間不能超過3min。本文所述新型鋯化技術(shù)于2014年10月在大連ZX電氣公司噴淋涂裝線成功進(jìn)行試生產(chǎn)。試生產(chǎn)樣板順利通過檢測(cè),500小時(shí)NSS試驗(yàn)評(píng)級(jí)為0級(jí),1000小時(shí)NSS試驗(yàn)評(píng)級(jí)為1級(jí),顯示出優(yōu)異的耐腐蝕能力。本文成功的解決了ST12型冷軋板在涂裝前處理工藝中的特殊缺點(diǎn),為新型鋯化技術(shù)的推廣提供了一套完整可行的研究方案。
【關(guān)鍵詞】：冷軋板 鋯化膜 表面前處理 交流阻抗譜 中性鹽霧試驗(yàn)
【學(xué)位授予單位】：大連工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG174.4
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 第一章 緒論10-16
• 1.1 涂裝前處理技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀10-13
• 1.1.1 磷化技術(shù)的發(fā)展及現(xiàn)狀10-11
• 1.1.2 有機(jī)硅烷技術(shù)的發(fā)展及現(xiàn)狀11-12
• 1.1.3 鋯化技術(shù)的發(fā)展及現(xiàn)狀12
• 1.1.4 新型鋯化技術(shù)12-13
• 1.2 ST12型冷軋板13-14
• 1.2.1 冷軋板常見牌號(hào)13-14
• 1.2.2 ST12型冷軋板的特點(diǎn)14
• 1.3 本科題研究工作14-16
• 1.3.1 本課題研究背景14-15
• 1.3.2 本課題研究路線15-16
• 第二章 ST12型冷軋板鋯化涂裝工藝參數(shù)的確定16-36
• 2.1 實(shí)驗(yàn)材料16-17
• 2.1.1 儀器與設(shè)備16
• 2.1.2 試驗(yàn)材料16
• 2.1.3 主要試劑16-17
• 2.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和方法17-34
• 2.2.1 新型鋯化膜成膜過程的研究17-21
• 2.2.2 鋯化涂裝前處理的實(shí)驗(yàn)工藝流程21
• 2.2.3 鋯化涂裝質(zhì)量檢測(cè)方法21-23
• 2.2.3.1 鋯化膜裸膜質(zhì)量檢測(cè)方法22
• 2.2.3.2 鋯化膜粉末涂裝后檢測(cè)方法22-23
• 2.2.4 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容23-34
• 2.2.4.1 各參數(shù)條件下轉(zhuǎn)化膜的顏色變化23-25
• 2.2.4.2 pH對(duì)鋯化膜質(zhì)量的影響25-28
• 2.2.4.3 濃度對(duì)鋯化膜質(zhì)量的影響28-30
• 2.2.4.4 時(shí)間對(duì)鋯化膜質(zhì)量的影響30-32
• 2.2.4.5 溫度對(duì)鋯化膜質(zhì)量的影響32-34
• 2.3 本章小結(jié)34-36
• 第三章 緩蝕劑工藝參數(shù)的確定36-40
• 3.1 緩蝕劑的應(yīng)用目的和原理36
• 3.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和方法36-39
• 3.2.1 增加緩蝕劑后的新型鋯化技術(shù)工藝流程37
• 3.2.2 緩蝕劑效果的評(píng)價(jià)37-38
• 3.2.3 緩蝕劑濃度的確定38-39
• 3.2.4 緩蝕劑處理時(shí)間的確定39
• 3.3 本章小結(jié)39-40
• 第四章 封閉劑工藝參數(shù)的確定40-44
• 4.1 封閉劑的應(yīng)用目的和原理40
• 4.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和方法40-42
• 4.2.1 封閉劑應(yīng)用工藝流程40-41
• 4.2.2 封閉劑效果的評(píng)價(jià)41
• 4.2.3 封閉劑濃度的確定41-42
• 4.2.4 封閉劑處理時(shí)間的確定42
• 4.3 本章小結(jié)42-44
• 第五章 大連ZX電氣有限公司試生產(chǎn)應(yīng)用44-48
• 5.1 工藝流程的改進(jìn)44-45
• 5.2 試生產(chǎn)階段45-46
• 5.3 試生產(chǎn)樣板質(zhì)量檢測(cè)46-47
• 5.4 本章小結(jié)47-48
• 第六章 結(jié)論48-49
• 參考文獻(xiàn)49-51
• 致謝51

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