金属镍表面的无铬钝化研究
发布时间:2021-08-29 17:07
在金属表面处理中,电镀镍能够为金属表面赋予独特的理化性质,被广泛应用于航空航天,汽车,塑料加工,食品加工等一系列的领域。电镀镍后的金属表面存在许多细小的孔隙,导致镀镍膜层耐腐蚀性差,且会对钢壳的成型造成较大的负面影响,故镀镍金属仍需钝化工序处理,以提高膜层的耐蚀性和产品的整体性能。传统上,铬酸盐钝化被广泛应用于金属表面的处理,但工艺涉及对环境污染严重的铬污染,方法使用已受到严格限制。本论文以钢壳电镀镍电子材料为研究对象,铬酸盐钝化为参照,耐硝酸变色时间、耐中性盐雾检验及盐水浸泡检验结果为表面钝化处理耐腐蚀性指标,研究其无铬钝化新方法。主要研究内容及结果如下:1、优化铬酸盐溶液(重铬酸钾13.6 g/L、氟硅酸铵1.36 g/L)钝化条件,实验表明,在钝化溶液pH 2.0,钝化温度55℃,时间4 min条件下,钝化后试件耐硝酸变色最佳时间为110 s,无可视变色现象。中性盐雾时间12 h无腐蚀斑点呈现,钝化膜的耐腐蚀性能最好。2、选择氨基磺酸(9 g/L)、氟硅酸铵(0.9 g/L),柠檬酸(11 g/L)混合溶液为无铬钝化基础液(简称氨基磺酸基础液或基础液)对镀镍试件进行钝化,优化条件...
【文章来源】:河南师范大学河南省
【文章页数】:69 页
【学位级别】:硕士
【部分图文】:
有铬钝化在不同工业上的应用Fig.1-1ApplicationofChromiumPassivationinDifferentIndustries
金属镍表面的无铬钝化研究16着温度进一步的升高,膜和基体的溶解反应速度相对加快,从而使钝化膜耐蚀性能增强并不显著。而且,钝化温度升高,也会使钝化液中含酸水蒸汽挥发加剧,改变钝化液浓度组成,使钝化条件发生变化,影响钝化产品的一致性。此外,温度过高还导致环境污染。本实验确定重铬酸钾钝化温度为55℃。图3-1铬钝化温度对钝化膜耐硝酸测试时间的影响Fig.3-1Effectofpassivationtemperaturewithchromiumonnitricacidresistancetest3.1.2钝化时间的影响钝化时间主要影响钝化膜的形成厚度,钝化时间长,钝化液中的六价铬向三价铬的转化量增多,在金属表面形成的钝化膜就越厚。钝化膜就越厚,对金属表面封孔作用越强,试件孔隙率越小,钝化膜耐蚀性能越好。考察一定温度条件下,重铬酸钾钝化时间对耐硝酸变色时间的影响,结果如3-2所示。可见,实验温度范围内(25~65℃),钝化试件的耐硝酸变色时间均随钝化时间的延长而有所增加。当钝化温度为65℃,钝化时间由2min增加到4min时,钝化膜的耐硝酸变色时间由57s增加到94s,耐腐蚀性能增强幅度明显,说明钝化膜的厚度随钝化时间增加而随之加厚;当钝化时间由4min增加到12min时,钝化膜的耐硝酸变色时间也增加的趋势趋于平稳,由94s增加到95s,耐腐蚀性能增强不明显。实验确定重铬酸钾钝化时间为4min。
铬钝化时间对钝化膜耐硝酸测试时间的影响
【参考文献】:
期刊论文
[1]氨基磺酸盐体系复合电镀镍-金刚石溶液的添加剂研究[J]. 郭文晓,刘平,刘新宽,陈小红,李伟,马凤仓,何代华,张柯. 电镀与涂饰. 2019(04)
[2]硅溶胶改性水性丙烯酸树脂对镀锌三价铬钝化膜的封闭作用[J]. 孙伟,朱立群,李卫平,刘慧丛. 材料工程. 2018(12)
[3]热镀锌双硅烷无铬钝化成膜机理及膜层性能研究[J]. 郭太雄,刘常升,徐权,王雷,周一林. 腐蚀科学与防护技术. 2017(05)
[4]金属表面无铬钝化研究进展[J]. 纪忆,张永海. 电镀与涂饰. 2017(12)
[5]电镀锌硅酸盐钝化工艺及机理研究[J]. 樊红英. 橡塑技术与装备. 2015(22)
[6]水性丙烯酸树脂作为金属表面钝化剂的研究现状[J]. 车淳山,黄清,孔纲,卢锦堂,王霞,冯金良. 材料保护. 2014(02)
[7]镀锌板无铬钝化技术进展[J]. 姜琴,李伟华,侯保荣,张璐. 腐蚀与防护. 2013(02)
[8]镀锌钢表面硅烷膜的耐蚀性能研究[J]. 周洋,鲁道荣. 金属功能材料. 2012(06)
[9]铬对人体与环境的影响及防治[J]. 王青,王娜. 微量元素与健康研究. 2011(05)
[10]氨基磺酸盐低应力镀镍工艺[J]. 王辉. 腐蚀与防护. 2010(09)
硕士论文
[1]环境友好型碳钢化学镀镍层钝化工艺的研究[D]. 杨明悦.贵州大学 2016
[2]镀锌板无铬钝化膜的研制及耐蚀性研究[D]. 康举.河北理工大学 2009
[3]镀锌层绿色钝化及其性能的研究[D]. 刘国琴.上海交通大学 2009
本文编号:3371043
【文章来源】:河南师范大学河南省
【文章页数】:69 页
【学位级别】:硕士
【部分图文】:
有铬钝化在不同工业上的应用Fig.1-1ApplicationofChromiumPassivationinDifferentIndustries
金属镍表面的无铬钝化研究16着温度进一步的升高,膜和基体的溶解反应速度相对加快,从而使钝化膜耐蚀性能增强并不显著。而且,钝化温度升高,也会使钝化液中含酸水蒸汽挥发加剧,改变钝化液浓度组成,使钝化条件发生变化,影响钝化产品的一致性。此外,温度过高还导致环境污染。本实验确定重铬酸钾钝化温度为55℃。图3-1铬钝化温度对钝化膜耐硝酸测试时间的影响Fig.3-1Effectofpassivationtemperaturewithchromiumonnitricacidresistancetest3.1.2钝化时间的影响钝化时间主要影响钝化膜的形成厚度,钝化时间长,钝化液中的六价铬向三价铬的转化量增多,在金属表面形成的钝化膜就越厚。钝化膜就越厚,对金属表面封孔作用越强,试件孔隙率越小,钝化膜耐蚀性能越好。考察一定温度条件下,重铬酸钾钝化时间对耐硝酸变色时间的影响,结果如3-2所示。可见,实验温度范围内(25~65℃),钝化试件的耐硝酸变色时间均随钝化时间的延长而有所增加。当钝化温度为65℃,钝化时间由2min增加到4min时,钝化膜的耐硝酸变色时间由57s增加到94s,耐腐蚀性能增强幅度明显,说明钝化膜的厚度随钝化时间增加而随之加厚;当钝化时间由4min增加到12min时,钝化膜的耐硝酸变色时间也增加的趋势趋于平稳,由94s增加到95s,耐腐蚀性能增强不明显。实验确定重铬酸钾钝化时间为4min。
铬钝化时间对钝化膜耐硝酸测试时间的影响
【参考文献】:
期刊论文
[1]氨基磺酸盐体系复合电镀镍-金刚石溶液的添加剂研究[J]. 郭文晓,刘平,刘新宽,陈小红,李伟,马凤仓,何代华,张柯. 电镀与涂饰. 2019(04)
[2]硅溶胶改性水性丙烯酸树脂对镀锌三价铬钝化膜的封闭作用[J]. 孙伟,朱立群,李卫平,刘慧丛. 材料工程. 2018(12)
[3]热镀锌双硅烷无铬钝化成膜机理及膜层性能研究[J]. 郭太雄,刘常升,徐权,王雷,周一林. 腐蚀科学与防护技术. 2017(05)
[4]金属表面无铬钝化研究进展[J]. 纪忆,张永海. 电镀与涂饰. 2017(12)
[5]电镀锌硅酸盐钝化工艺及机理研究[J]. 樊红英. 橡塑技术与装备. 2015(22)
[6]水性丙烯酸树脂作为金属表面钝化剂的研究现状[J]. 车淳山,黄清,孔纲,卢锦堂,王霞,冯金良. 材料保护. 2014(02)
[7]镀锌板无铬钝化技术进展[J]. 姜琴,李伟华,侯保荣,张璐. 腐蚀与防护. 2013(02)
[8]镀锌钢表面硅烷膜的耐蚀性能研究[J]. 周洋,鲁道荣. 金属功能材料. 2012(06)
[9]铬对人体与环境的影响及防治[J]. 王青,王娜. 微量元素与健康研究. 2011(05)
[10]氨基磺酸盐低应力镀镍工艺[J]. 王辉. 腐蚀与防护. 2010(09)
硕士论文
[1]环境友好型碳钢化学镀镍层钝化工艺的研究[D]. 杨明悦.贵州大学 2016
[2]镀锌板无铬钝化膜的研制及耐蚀性研究[D]. 康举.河北理工大学 2009
[3]镀锌层绿色钝化及其性能的研究[D]. 刘国琴.上海交通大学 2009
本文编号:3371043
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