热浸镀锌及硅酸盐/钼酸盐钝化工艺研究
发布时间：2021-09-12 18:25
钢铁是一种及其重要的战略资源,钢铁在经济发展中具有不可忽视的地位,每年因腐蚀造成的钢铁损失巨大。实现腐蚀控制、减少钢材因腐蚀造成的损失具有重要的经济意义和深远的战略意义.热浸镀锌技术是全球应用最为广泛且操作非常简单方便的钢铁材表面防腐蚀处理方法。但是,热镀锌钢板的镀锌层在空气中尤其是潮湿的环境中易发生腐蚀,表面形成“白锈”。所以,为了延长镀锌钢件的抗蚀时间,在镀锌件表面钝化一层转化膜是非常必要的。本课题为了提升镀锌钢板的抗蚀性,研究了镀液中添加其他元素对镀层质量的影响,选择0.2%Al-0.2%RE-Zn作为合金镀层主要元素。并且在硅酸盐钝化工艺的基础上,选择了选择硅酸盐/钼酸盐复合钝化工艺作为本文主要研究对象,通过单因素试验和正交试验对硅/钼复合钝化液中多种组分进行了筛选和优化,得到的硅/钼复合钝化液组份及工艺条件为:Na2SiO3.9H20 35g/L,Na2MoO4.2H2O 25 g/L,NaF 18 g/L,HEDP 14 mL/L,H2O2 8 mL/L,钝化液的pH为2.5,钝化温度为25℃,钝化处理时间为40s,干燥方式为自然晾干。通过硫酸铜点滴实验、中性盐雾试验、盐水...
【文章来源】：昆明理工大学云南省
【文章页数】：93 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．１镀层厚度的表面测量点分布图??
??试验步骤．？使用无水乙醇清洗试样表面，待干燥后，在室温下（２５°Ｃ左右）??使用玻璃棒蘸取５％的硫酸铜溶液滴在试样表面，每个试样选取五个点，如图２．２??所示，要记录每个测试点的颜色变化，要精确记录测试点变黑的时间。五个测试??点的平均记录时间来表示最终的时间。??０?＃??０?鲁??图２．２硫酸铜点滴测试位置示意图??Ｆｉｇｕｒｅ?２．２?Ｓｐｅｃｉｍｅｎ?ｏｆ?ｃｏｐｐｅｒ?ｓｕｌｆａｔｅ?ｄｒｉｐｐｉｎｇ?ｔｅｓｔ??２．７．３盐水浸泡试验测试??氯化钠溶液浸泡试验主要用来测试材料的耐盐水腐蚀能力，试样在盐水中浸??泡一定时间后会产生白色腐蚀物质。具体测试可参照ＧＢ／Ｔ?１０８３４－２００８《船舶漆??耐盐水性的测定》。具体的操作方法和要求如表２．?７??表２．７盐水浸泡试验条件??Ｔａｂｌｅ?２．７?Ｓａｌｔ?ｗａｔｅｒ?ｉｍｍｅｒｓｉｏｎ?ｔｅｓｔ?ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ??试验条件????试验溶液?将化学纯的氯化钠溶于去离子水或蒸馏水中配置成质量??分数为５％的氯化钠溶液??试验温度?２１？３３°Ｃ，通常情况下常温即可?
?Ａ?（１５）?＋Ｂ?（５）?＋Ｃ?（０）?＋Ｄ?（０）?＝２０??标准如图３．１??｜｜＿｜丨＿＿１｜＿?｜｜?丨?Ｍ｜Ｉ?．?ｆ?丨??■?■丨嘯??彡８５分?７５￣８５分?６０？７５分?￥６０分??图３．１不同镀层的质量评价??Ｆｉｇｕｒｅ?３．１?Ｑｕａｌｉｔｙ?ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｃｏａｔｉｎｇｓ??３．１．２．锌液中元素成分对锻层的影响??研究了锌液成分中添加微量元素对镀层质量的影响，主要在锌液中加入稀土??元素（Ｃｅ）和错元素，稀土元素的加入量分别为０、０．１％、０．２％、０．３％、０．４％，??铝的加入量分别为０、０．１％、０．２％、０．３％、０．４％使用通过盐雾试验和硫酸铜点滴??试验来比较不同方案的耐蚀性能。??试验采用单因素实验法来确定元素具体含量。各镀液成分编号如表３．２所示，??以下文中皆采用表３．２中的编号。??表３．２各方案对应编号??Ｔａｂｌｅ?３．２?Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｅｎｃｅ?ｎｕｍｂｅｒｓ?ｆｏｒ?ｅａｃｈ?ｐｒｏｇｒａｍ??编号?成分及含量（ｗｔ％）?编号?成分及含量（ｗｔ％）??Ｚ－ｌ－１?０．１％ＲＥ－Ｚｎ??Ｚ－ｌ－２?０．２％ＲＥ－Ｚｎ??Ｚ－ｌ?Ｚｎ?Ｚ－ｌ－３?０．３％ＲＥ－Ｚｎ???Ｚ－ｌ－４?０．４％ＲＥ－Ｚｎ????Ｚ－２－１?０．１％Ａｉ－Ｚｎ???
【参考文献】：
期刊论文
[1]添加剂对镀锌板钼酸盐钝化液性能恢复的影响[J]. 黄婷婷,周婉秋,王宇玲,辛士刚,康艳红. 电镀与精饰. 2016(01)
[2]热浸镀锌板钼酸盐钝化液的再生研究[J]. 黄婷婷,周婉秋,王宇玲,李新,辛士刚,康艳红. 电镀与涂饰. 2015(23)
[3]热镀锌钛基钝化膜研究进展[J]. 赖德林,孔纲,车淳山. 电镀与涂饰. 2015(20)
[4]镀锡板钼酸盐-植酸体系电化学钝化膜的制备及性能研究[J]. 邵忠财,张庆芳,王明,高虹. 稀有金属材料与工程. 2015(08)
[5]热浸镀锌层钛盐转化膜的制备和耐蚀性能[J]. 许乔瑜,王海霞,姜瑞. 材料研究学报. 2014(07)
[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]镀锌层硅酸盐钝化工艺及其机理[J]. 范云鹰,陈高伟,金海玲. 材料保护. 2013(12)
[8]硬脂酸处理提高植酸包覆镁的耐腐蚀性能(英文)[J]. R.K.GUPTA,K.MENSAH-DARKWA,J.SANKAR,D.KUMAR. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2013(05)
[9]环境友好型水性防锈涂料的制备及性能[J]. 葛金龙,詹新举,邹宜哲,郭彪华. 材料保护. 2012(12)
[10]不锈钢植酸钝化工艺及其耐腐蚀性能研究[J]. 王海人,石日华,屈钧娥,刘少波,陈庚,郭兴蓬. 材料工程. 2012(11)
硕士论文
[1]批量热浸镀锌无铵助镀条件下铁元素对镀层的形成影响[D]. 贺娟.昆明理工大学 2014
[2]热浸镀锌基合金液态性能的研究[D]. 宋丹.昆明理工大学 2010
本文编号：3394720
【文章来源】：昆明理工大学云南省
【文章页数】：93 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．１镀层厚度的表面测量点分布图??
??试验步骤．？使用无水乙醇清洗试样表面，待干燥后，在室温下（２５°Ｃ左右）??使用玻璃棒蘸取５％的硫酸铜溶液滴在试样表面，每个试样选取五个点，如图２．２??所示，要记录每个测试点的颜色变化，要精确记录测试点变黑的时间。五个测试??点的平均记录时间来表示最终的时间。??０?＃??０?鲁??图２．２硫酸铜点滴测试位置示意图??Ｆｉｇｕｒｅ?２．２?Ｓｐｅｃｉｍｅｎ?ｏｆ?ｃｏｐｐｅｒ?ｓｕｌｆａｔｅ?ｄｒｉｐｐｉｎｇ?ｔｅｓｔ??２．７．３盐水浸泡试验测试??氯化钠溶液浸泡试验主要用来测试材料的耐盐水腐蚀能力，试样在盐水中浸??泡一定时间后会产生白色腐蚀物质。具体测试可参照ＧＢ／Ｔ?１０８３４－２００８《船舶漆??耐盐水性的测定》。具体的操作方法和要求如表２．?７??表２．７盐水浸泡试验条件??Ｔａｂｌｅ?２．７?Ｓａｌｔ?ｗａｔｅｒ?ｉｍｍｅｒｓｉｏｎ?ｔｅｓｔ?ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ??试验条件????试验溶液?将化学纯的氯化钠溶于去离子水或蒸馏水中配置成质量??分数为５％的氯化钠溶液??试验温度?２１？３３°Ｃ，通常情况下常温即可?
?Ａ?（１５）?＋Ｂ?（５）?＋Ｃ?（０）?＋Ｄ?（０）?＝２０??标准如图３．１??｜｜＿｜丨＿＿１｜＿?｜｜?丨?Ｍ｜Ｉ?．?ｆ?丨??■?■丨嘯??彡８５分?７５￣８５分?６０？７５分?￥６０分??图３．１不同镀层的质量评价??Ｆｉｇｕｒｅ?３．１?Ｑｕａｌｉｔｙ?ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｃｏａｔｉｎｇｓ??３．１．２．锌液中元素成分对锻层的影响??研究了锌液成分中添加微量元素对镀层质量的影响，主要在锌液中加入稀土??元素（Ｃｅ）和错元素，稀土元素的加入量分别为０、０．１％、０．２％、０．３％、０．４％，??铝的加入量分别为０、０．１％、０．２％、０．３％、０．４％使用通过盐雾试验和硫酸铜点滴??试验来比较不同方案的耐蚀性能。??试验采用单因素实验法来确定元素具体含量。各镀液成分编号如表３．２所示，??以下文中皆采用表３．２中的编号。??表３．２各方案对应编号??Ｔａｂｌｅ?３．２?Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｅｎｃｅ?ｎｕｍｂｅｒｓ?ｆｏｒ?ｅａｃｈ?ｐｒｏｇｒａｍ??编号?成分及含量（ｗｔ％）?编号?成分及含量（ｗｔ％）??Ｚ－ｌ－１?０．１％ＲＥ－Ｚｎ??Ｚ－ｌ－２?０．２％ＲＥ－Ｚｎ??Ｚ－ｌ?Ｚｎ?Ｚ－ｌ－３?０．３％ＲＥ－Ｚｎ???Ｚ－ｌ－４?０．４％ＲＥ－Ｚｎ????Ｚ－２－１?０．１％Ａｉ－Ｚｎ???
【参考文献】：
期刊论文
[1]添加剂对镀锌板钼酸盐钝化液性能恢复的影响[J]. 黄婷婷,周婉秋,王宇玲,辛士刚,康艳红. 电镀与精饰. 2016(01)
[2]热浸镀锌板钼酸盐钝化液的再生研究[J]. 黄婷婷,周婉秋,王宇玲,李新,辛士刚,康艳红. 电镀与涂饰. 2015(23)
[3]热镀锌钛基钝化膜研究进展[J]. 赖德林,孔纲,车淳山. 电镀与涂饰. 2015(20)
[4]镀锡板钼酸盐-植酸体系电化学钝化膜的制备及性能研究[J]. 邵忠财,张庆芳,王明,高虹. 稀有金属材料与工程. 2015(08)
[5]热浸镀锌层钛盐转化膜的制备和耐蚀性能[J]. 许乔瑜,王海霞,姜瑞. 材料研究学报. 2014(07)
[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]镀锌层硅酸盐钝化工艺及其机理[J]. 范云鹰,陈高伟,金海玲. 材料保护. 2013(12)
[8]硬脂酸处理提高植酸包覆镁的耐腐蚀性能(英文)[J]. R.K.GUPTA,K.MENSAH-DARKWA,J.SANKAR,D.KUMAR. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2013(05)
[9]环境友好型水性防锈涂料的制备及性能[J]. 葛金龙,詹新举,邹宜哲,郭彪华. 材料保护. 2012(12)
[10]不锈钢植酸钝化工艺及其耐腐蚀性能研究[J]. 王海人,石日华,屈钧娥,刘少波,陈庚,郭兴蓬. 材料工程. 2012(11)
硕士论文
[1]批量热浸镀锌无铵助镀条件下铁元素对镀层的形成影响[D]. 贺娟.昆明理工大学 2014
[2]热浸镀锌基合金液态性能的研究[D]. 宋丹.昆明理工大学 2010
本文编号：3394720
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