当前位置:主页 > 科技论文 > 金属论文 >

光谱学研究硅烷钒锆复合钝化膜的结构和成膜机理

发布时间:2019-04-24 06:48
【摘要】:在热镀锌钢板表面制备了硅烷钒锆复合钝化膜。用X射线光电子能谱(XPS)、射频辉光放电发射光谱(rf-GD-OES)和傅里叶变换衰减全反射红外光谱(ATR-FTIR)表征了钝化膜的组成结构,分析了硅烷钒锆复合钝化膜的成膜机理。结果表明:硅烷之间互联构成了硅烷钒锆复合钝化膜的主成膜成分,无机缓蚀剂均匀分布在膜层中。钝化膜表面Si2p的XPS窄幅扫描谱100.7eV处的拟合峰和红外光谱在波数1 100cm-1 Si—O吸收峰变宽加强,表明硅烷以Si—O—Zn键的形式化学吸附在锌的表面,硅烷分子之间通过Si—O—Si键相互交联;红外光谱中1 650和1 560cm-1的两个酰胺特征峰,结合910cm-1的环氧特征峰的消失,表明γ-GPT的环氧基团在氨基活性氢的诱导下开环和γ-APT的氨基之间发生聚合反应形成交联的空间网状结构;rf-GD-OES分析发现钝化膜0.3μm处存在一层富氧层,钝化反应生成的ZrF4,ZrO2和钒盐等无机物均匀分布在钝化膜中。分析膜层组成结构和成膜前后的ATR-FTIR光谱,研究了成膜过程中发生的物理过程和化学变化,提出了硅烷钒锆复合钝化膜的成膜机理。
[Abstract]:Silane-vanadium-zirconium composite passivation film was prepared on the surface of hot-dip galvanized steel plate. The composition and structure of the passive films were characterized by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS),) RF glow discharge emission spectroscopy (rf-GD-OES) and Fourier transform attenuated total reflection infrared spectroscopy (ATR-FTIR). The formation mechanism of silane-vanadium-zirconium composite passivation film was analyzed. The results show that the main composition of silane vanadium zirconium composite passivation film is formed by the interconnection of silane and zirconium, and the inorganic corrosion inhibitor is uniformly distributed in the film. The fitting peak at the narrow XPS scanning spectrum of Si2p on the surface of the passive film and the infrared spectrum at the wavelength number of 1 100cm-1 Si-O broadened, indicating that silane was chemisorbed on the surface of zinc in the form of Si-O-Zn bond. Silane molecules are cross-linked by Si-O-Si bonds. The two characteristic peaks of amide of 1 650 and 1 560cm-1 in IR spectra, and the disappearance of epoxy characteristic peaks of 910cm-1. The results show that the ring opening of 纬-GPT and the polymerization of amino groups of 纬-APT take place under the inducement of amino active hydrogen to form a cross-linked spatial reticular structure. Rf-GD-OES analysis showed that there was an oxygen-rich layer at 0.3 渭 m in the passivation film, and the inorganic substances such as ZrF4,ZrO2 and vanadium salt were uniformly distributed in the passivation film. The composition and structure of the film and the ATR-FTIR spectra before and after the film formation were analyzed. The physical and chemical changes of the film formation process were studied. The film forming mechanism of the silane vanadium zirconium composite passivation film was put forward.
【作者单位】: 沈阳理工大学环境与化学工程学院;东北大学材料各向异性与织构工程教育部重点实验室;
【基金】:国家高技术发展计划(863)项目(2009AA03Z529)资助
【分类号】:TG174.4

【参考文献】

相关期刊论文 前4条

1 王雷;刘常升;石磊;;热镀锌板上γ-APT硅烷自组装膜的制备及相容性[J];东北大学学报(自然科学版);2011年07期

2 周婵;许家喜;;非对称环氧乙烷的区域选择性亲核开环反应[J];化学进展;2011年01期

3 余兴;;辉光放电光谱法在深度分析上的应用现状[J];中国无机分析化学;2011年01期

4 肖围;满瑞林;缪畅;彭天兰;;Study on corrosion resistance of the BTESPT silane cooperating with rare earth cerium on the surface of aluminum-tube[J];Journal of Rare Earths;2010年01期

【共引文献】

相关期刊论文 前10条

1 梁永煌;满瑞林;郝丽;张春燕;尹晓莹;;冰箱冰柜蒸发器用铝管的硅烷钝化研究[J];电镀与环保;2010年06期

2 张圣麟;张小麟;;氧化钇掺杂对铝合金表面硅烷膜耐蚀性的影响[J];腐蚀与防护;2011年12期

3 谢丹;缪畅;肖围;满瑞林;;混合硅烷协同长链酯类缓蚀剂对铝管表面耐蚀性的研究[J];电镀与环保;2013年02期

4 陈励;张春燕;满瑞林;;铝管表面耐蚀性快速检测方法的建立[J];电镀与环保;2013年04期

5 吴海江;徐国荣;许剑光;徐红梅;吴玉蓉;颜焕元;;AZ91D压铸镁合金表面最佳硅烷成膜工艺及其耐蚀性能[J];材料保护;2013年09期

6 倪娜;张津;贺宇婧;朱阮利;;硅烷处理对EW75M稀土镁合金阴极电泳涂层性能的影响[J];表面技术;2014年02期

7 冯莉;李卫平;刘慧丛;朱立群;;含氟固体憎水剂的制备及其膜层性能[J];北京航空航天大学学报;2014年03期

8 吴超云;张津;潘复生;;Al_2O_3对镁合金阴极电泳涂层耐磨耐蚀性的影响分析[J];重庆大学学报;2014年03期

9 杨黎晖;李言涛;蔡国伟;侯保荣;黄彦良;;镁锂合金表面防护的最新研究进展[J];电镀与涂饰;2014年07期

10 姚竟迪;梁成浩;黄乃宝;吴建华;;有机涂层耐阴极剥离的影响因素研究进展[J];表面技术;2014年03期

相关会议论文 前3条

1 孙广霞;赵平;周琦;;A3钢表面硅烷膜和磷化膜的制备及耐蚀性能研究[A];第二届环渤海表面精饰发展论坛论文集[C];2012年

2 朱阮利;张津;郑国梁;;硅烷偶联剂在镁合金工序间防锈的应用研究[A];第九届全国表面工程大会暨第四届全国青年表面工程论坛论文集[C];2012年

3 肖围;李新海;郭华军;王志兴;杨波;黄思林;;n-La_2O_3掺杂制备锂离子电池聚合物电解质及其性能研究[A];2012年全国冶金物理化学学术会议专辑(上册)[C];2012年

相关博士学位论文 前7条

1 董泽;有机无机复合硅氧烷防腐涂层的制备与性能研究[D];浙江大学;2013年

2 谢治辉;镁合金化学镀镍溶液及其界面反应机理研究[D];湖南大学;2013年

3 董鹏;环境友好型镀锌硅酸盐钝化工艺、机理及应用研究[D];昆明理工大学;2011年

4 肖围;锂离子电池用复合型PVDF-HFP基聚合物电解质的制备及性能研究[D];中南大学;2013年

5 伍廉奎;电沉积Sol-gel技术及其在材料表面功能化中的应用[D];浙江大学;2014年

6 潘虹;胺化木质素的合成及固化环氧树脂的研究[D];东华大学;2014年

7 周长路;基于硅烷官能化苯并VA嗪型防腐蚀材料的制备及性能研究[D];华东理工大学;2014年

相关硕士学位论文 前10条

1 梁永煌;冰箱冰柜蒸发器用铝管的无铬在线钝化研究[D];中南大学;2011年

2 冯泽峰;含全氟己基甲基丙烯酰类单体、聚合物的合成及性能表征[D];山东大学;2011年

3 王名浩;水基硅烷化处理剂的制备及应用研究[D];湖南大学;2010年

4 冉小力;2A12型铝合金表面硅烷化处理的研究[D];长春工业大学;2012年

5 谢荟;铝表面硅烷膜制备工艺优化及膜层性能研究[D];湖南大学;2012年

6 方支灵;混合稀土—三聚磷酸钠协同钝化工艺及机理研究[D];昆明理工大学;2012年

7 周洋;合金表面不同硅烷膜的制备和耐蚀性能研究[D];合肥工业大学;2013年

8 杨玉昌;金属表面硅烷膜的制备工艺优化及改性研究[D];华南理工大学;2013年

9 孙子文;硅酸钠溶液结构对锌层硅酸盐转化膜耐蚀性的影响[D];华南理工大学;2013年

10 左轲;铝表面稀土—硅烷复合膜的制备及性能研究[D];中国海洋大学;2013年

【二级参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 张理扬,李俊,左良;合金化热镀锌高强IF钢镀层分析[J];东北大学学报;2005年03期

2 周振,苏永选,弓振斌,杨鈒原,黄本立,任建世,马洪波,陈明,张功杼;强短脉冲辉光放电阴极溅射逐层分析研究[J];分析科学学报;1997年02期

3 弓振斌,周振杨,王小如,黄本立,任建世,马洪波,陈明,张功杼;强短脉冲供电辉光放电发射光谱法测定铜基合金组分的研究[J];光谱学与光谱分析;1997年03期

4 马琳鸽,许家喜;非对称氮杂环丙烷的亲核开环反应及其区域选择性[J];化学进展;2004年02期

5 张毅,陈英颖,吴则嘉,刘晓晗,杨晟远,张林春;辉光放电光谱法分析掺杂纳米硅薄膜的研究[J];理化检验(化学分册);2005年02期

6 何晓蕾;张毅;蓝闽波;陈英颖;邬君飞;王艳萍;;辉光放电光谱法定量分析金属材料表面纳米级薄膜的研究[J];理化检验(化学分册);2006年09期

7 张毅,陈英颖,张志颖;辉光放电光谱仪及其在冶金分析中的应用[J];现代仪器;2001年02期

8 张毅,陈英颖,张志颖;辉光放电光谱法在钢铁成分分析中的应用[J];冶金分析;2002年01期

9 史玉涛;李小佳;王海舟;;镀锡钢板辉光放电发射光谱法定量深度分析研究[J];冶金分析;2007年02期

10 余卫华;陈士华;李江文;张穗忠;;辉光放电离子溅射在扫描电镜样品制备中的应用[J];冶金分析;2011年03期

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 隋森芳;陈鹤鸣;;椭圆术对1Cr18Ni9Ti钢的极薄钝化膜(吸收膜)性质的研究[J];中国腐蚀与防护学报;1984年01期

2 陈笃慧,陈声培,叶世源;锌黑色钝化膜的组成及其形成机理[J];厦门大学学报(自然科学版);1987年04期

3 宋光铃;曹楚南;王友;林海潮;;交变电场对321不锈钢钝化膜性质的影响[J];中国腐蚀与防护学报;1991年04期

4 宋光铃,曹楚南,,林海潮,高卫红,李瑛,陈慎豪;预钝化膜的分形生长研究[J];金属学报;1994年14期

5 曾一民,乔利杰,林昌健,许廷军,郭献忠,褚武扬;氢对纯镍钝化膜的影响[J];中国腐蚀与防护学报;1999年06期

6 林凡,张少宗,施瑞鹤;高铬镍不锈钢钝化膜及其耐腐蚀性能[J];上海交通大学学报;2000年08期

7 秦紫瑞,李隆盛,郭珊;ZG00Cr32Ni31Mo4Cu2Nb钢钝化膜的电子能谱分析[J];特殊钢;2000年06期

8 吴斌,王建信,李义久,倪亚明;中性水溶液中碳钢钝化膜的光电响应[J];同济大学学报(自然科学版);2001年05期

9 林玉华,杜荣归,胡融刚,林昌健;不锈钢钝化膜耐蚀性与半导体特性的关联研究[J];物理化学学报;2005年07期

10 王保成;朱金华;;超声空化下不锈钢钝化膜的半导行为[J];金属学报;2007年08期

相关会议论文 前10条

1 朱连光;;提高镀锌件钝化膜结合力的新工艺[A];中国重汽科协获奖学术论文选编(2000-2001)[C];2002年

2 林玉华;杜荣归;胡融刚;林昌健;;不锈钢钝化膜的半导体特性与耐蚀性的关联研究[A];2004年腐蚀电化学及测试方法学术交流会论文集[C];2004年

3 王宏;;镀锌墨绿色钝化膜的组织结构分析[A];第八届全国表面工程学术会议暨第三届青年表面工程学术论坛论文集(四)[C];2010年

4 林昌健;胡融刚;杜荣归;谭建光;;不锈钢钝化膜表面改性及耐蚀机理研究[A];第四届中国功能材料及其应用学术会议论文集[C];2001年

5 刘玉;杜荣归;林昌健;;模拟混凝土孔隙液中钢筋钝化膜半导体特性的研究[A];2006年全国腐蚀电化学及测试方法学术会议论文集[C];2006年

6 刘斌;张涛;邵亚薇;孟国哲;王福会;;静水压力对纯镍钝化膜性能的影响[A];2008年全国腐蚀电化学及测试方法学术交流会论文摘要集[C];2008年

7 夏妍;曹发和;刘文娟;张鉴清;;不同偏压下制备的碳钢钝化膜的电化学行为研究[A];中国腐蚀电化学及测试方法专业委员会2012学术年会论文集[C];2012年

8 王景润;林昌健;李彦;杜荣归;;电化学改性不锈钢钝化膜耐蚀性研究[A];2008年全国腐蚀电化学及测试方法学术交流会论文摘要集[C];2008年

9 陈思明;周娥;段东平;韩宏亮;李婷;;电解锰表面一步法制备磷基钝化膜的研究[A];2012年全国冶金物理化学学术会议专辑(下册)[C];2012年

10 王春雨;武高辉;苟华松;;Gr/Al复合材料表面镀覆双层金属黑色钝化膜的工艺研究[A];2006年全国功能材料学术年会专辑[C];2006年

相关重要报纸文章 前1条

1 ;镀锌层彩色钝化常见问题及对策[N];世界金属导报;2008年

相关博士学位论文 前3条

1 方达经;锌基材料的环保型无铬钝化剂研究[D];武汉大学;2009年

2 董鹏;环境友好型镀锌硅酸盐钝化工艺、机理及应用研究[D];昆明理工大学;2011年

3 何捍卫;铜化学-机械抛光电化学机理与抛光速率的研究[D];中南大学;2002年

相关硕士学位论文 前10条

1 李立枝;镀锌板钝化膜组成及性能的研究[D];河北工业大学;2006年

2 倪晓蕊;水化学因子对304不锈钢钝化膜的修复影响[D];华北电力大学(河北);2004年

3 付琴琴;304奥氏体不锈钢钝化膜的显色检测[D];大连理工大学;2012年

4 刘扬;镀锌层表面钛溶胶钝化膜的制备及其性能研究[D];南京航空航天大学;2012年

5 杜建波;304不锈钢钝化膜在海水介质中的半导体特性研究[D];中国海洋大学;2007年

6 王西熙;不锈钢钝化膜光电流响应波形的解析[D];华北电力大学;2013年

7 魏国华;氢对金属氧化膜的影响[D];华中科技大学;2013年

8 王杰;不锈钢表面耐点蚀性钝化膜的研究[D];西南交通大学;2014年

9 葛浩;铝板表面钛锆盐—有机硅烷复合钝化膜的制备与耐蚀性能表征[D];安徽工业大学;2013年

10 王宏;镀锌墨绿色钝化工艺的研究[D];山东大学;2009年



本文编号:2464203

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/jinshugongy/2464203.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户426f6***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com