热浸镀锌铝镍稀土合金专用助镀剂开发及钝化处理的研究

发布时间：2019-09-10 08:05

【摘要】：腐蚀是钢铁材料失效最主要的形式之一,因此金属腐蚀与防护的研究具有重要的意义。钢铁表面热镀锌合金层可以有效提高钢铁材料耐腐蚀性能,因而被大量应用到工业生产中;热浸镀合金层长期暴露在自然环境中,随着腐蚀时间的延长,就需要采取其它工艺来进一步防腐,因此钝化工艺应运而生。本课题主要针对钢基体上热浸镀锌铝镍稀土合金溶液专用助镀剂与新型无铬钝化液开发研究;旨在开发一种新型热浸镀锌铝镍稀土合金溶液专用助镀剂,用以减少镀层缺陷的产生,改善镀层表面质量。在此基础上进行钝化处理,来进一步提高镀层表面的耐腐蚀性。本课题通过两个主要步骤来提高钢铁材料防腐蚀性能。首先采用热浸镀合金的方法,其主要工艺过程如下:配制不同含量的一系列助镀剂,在相同工艺条件下进行助镀,排除热镀工艺中其它因素对结果的影响。通过对镀层表面质量观察分析;比较各镀层ASS盐雾腐蚀速率大小;分析各镀层电化学极化曲线及比较腐蚀电流与极化电阻的大小,确定出具有高耐腐蚀性的镀层,最终得出助镀剂中各成分的最佳配比方案。实验结果表明:80g/500ml ZnCl2+45g/500ml NH4Cl+30g/500ml SnCl2+0.3g/500ml乌洛托品+130g/500ml无水乙醇+350g/500ml十四烷基二甲基苄基氯化铵+200g/500ml烷基酚聚氧乙烯醚为最优助镀剂成分配比。其次深入研究了钝化处理工艺及其原理:研究了添加剂硝酸铈的含量对改性硅烷钝化膜耐蚀性能的影响,以添加硝酸铈的浓度作为变量,分别制备含硝酸铈0.0005mol/L、0.0007mol/L、0.001mol/L、0.003mol/L以及0.005mol/L的改性硅烷钝化液,进行了钝化膜的微观组织结构分析,通过醋酸铅点滴实验与电化学腐蚀测试结果得出以下结论:硝酸铈的最佳加入含量为0.001mol/L;当加入硝酸铈的含量低于0.001mol/L时,钝化膜的耐蚀性随着硝酸铈含量的增加而逐渐增加;当加入硝酸铈的含量高于0.001mol/L时,钝化膜的耐蚀性随着硝酸铈含量的增加而逐渐变差。
【图文】：

宏观形貌,助镀剂,宏观图,表面

30图 3.2 新型专用助镀剂配方预筛选镀层表面宏观图(a 图为 1 号助镀剂镀层; b 图为 2 号助镀剂镀层; c 图为 3 号助镀剂镀层; d 图为 4 号助镀剂镀层; e图为 5 号助镀剂镀层; f 图为 6 号助镀剂镀层; g 图为 7 号助镀剂镀层; h 图为 8 号助镀剂镀层; i 图为 9 号助镀剂镀层; j 图为 10 号助镀剂镀层)以上镀层表面宏观形貌分析观察可以看出，镀层表面出现大面积漏镀且不平整，完

助镀剂,表面,漏镀

34图 4.1 不同助镀剂条件下镀层宏观表面（a 图为1#助镀剂镀层; b 图为2#助镀剂镀层; c 图为3#助镀剂镀层; d 图为4#助镀剂镀层; e 图为5#助镀剂镀层; f 图为 6#助镀剂镀层; g 图为 7#助镀剂镀层; h 图为 8#助镀剂镀层;）由图 4.1 可以看出专用助镀剂各成分量的增加，镀层表面宏观质量逐渐改善；1#、2#、3#助镀条件下镀层表面出现大面积漏镀现象且表面不平整、不光亮；4#、5#随着助镀剂中各成分量的大幅度增加，，镀层表面漏镀明显降低，表面局部较平整；6#、7#、8#助镀剂作用镀层表面漏镀完全消失且平整光亮；相比较 6#镀层表面质量较好，符合要求。
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TG174.42

【参考文献】