一种环保型硅酸盐钝化液的配制与耐腐蚀性能研究

发布时间：2017-09-08 03:41

  本文关键词：一种环保型硅酸盐钝化液的配制与耐腐蚀性能研究

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【摘要】：传统铬酸盐钝化很广泛的运用到镀锌层保护中,但是传统铬酸盐钝化中会产生六价铬化合物,因为其具有高毒性和致癌性,严重污染环境,并对人体产生危害,在实际生产过程中,造成了社会危害和经济损失。因此,必须研发出绿色环保的钝化工艺来替代传统铬酸盐钝化工艺。硅酸盐钝化工艺由于无毒、污染小、成本低,将得到了研究者的广泛关注与研究。本文研究出绿色环保型硅酸盐钝化液工艺,用来代替有毒的铬酸盐钝化工艺。该硅酸盐钝化形成的钝化膜具有良好的外观、致密性和耐腐蚀性能。该钝化液以硅酸钠为主成膜剂；含有有机酸与双氧水等有效物质。通过正交实验和单因素实验,讨论各成分对镀锌层钝化膜的影响,并讨论了各个工艺条件(钝化温度、钝化时间、pH值等)对钝化膜的形成与耐腐蚀性的影响。该钝化液的组成和工艺条件为：35g/LNa2SiO3,10mL/LH2O2 (30%),5mL/LH2SO4 (98%),2g/L CuSO4,5g/L有机酸,10g/L NaNO3,pH值为2.0,钝化温度为50℃,钝化时间为30 s,60～70℃老化5～10 min。实验材料为热浸锌钢材,该钝化膜通过醋酸铅点滴实验,盐水浸泡实验,中性盐雾实验以及化学测试等方法对钝化样品进行耐腐蚀性能研究,并对硅酸盐钝化工艺的工业扩大实验及应用前景进行研究与分析。通过研究,该硅酸盐钝化液可形成外表均匀、耐腐蚀性好的彩色钝化膜,具有无毒、污染小、成本低的优点,可代替传统污染大的铬酸盐钝化,解决了该行业的环境污染问题,具有良好的开发运用前景。
【关键词】：热浸锌 彩色钝化 硅酸盐
【学位授予单位】：广东工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG174.4
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-13
• 第一章 绪论13-22
• 1.1 引言13
• 1.2 研究背景13-14
• 1.3 研究现状14-20
• 1.3.1 三价铬钝化工艺15-16
• 1.3.2 低铬钝化工艺16-17
• 1.3.3 稀土钝化工艺17-18
• 1.3.4 有机酸钝化工艺18
• 1.3.5 铝酸盐钝化工艺18-19
• 1.3.6 硅酸盐钝化工艺19-20
• 1.4 本论文的研究内容及意义20-22
• 第二章 实验原料、仪器和方法22-27
• 2.1 实验药品和仪器22-23
• 2.1.1 实验药品22
• 2.1.2 实验仪器和测试仪器22-23
• 2.2 热浸锌片的制备、钝化膜的制备及实验方案23-24
• 2.2.1 热浸锌片的制备23
• 2.2.2 钝化膜的制备23-24
• 2.2.3 钝化工艺的确定24
• 2.2.4 钝化工艺的优化24
• 2.3 钝化膜的实验测试方法24-27
• 2.3.1 盐水浸泡实验24-25
• 2.3.2 醋酸铅点滴实验25
• 2.3.3 盐雾试验25
• 2.3.4 钝化膜附着力测试25-27
• 第三章 硅酸钠钝化液的配制与研究27-43
• 3.1 引言27
• 3.2 硅酸盐钝化膜的制备27-31
• 3.2.1 钝化及封闭工艺27-28
• 3.2.2 钝化实验研究28-31
• 3.3 结果与讨论31-43
• 3.3.1 钝化液中各组分对钝化膜性能的影响31-38
• 3.3.2 钝化工艺条件对钝化膜外观和性能的影响38-41
• 3.3.4 硅酸盐型钝化液配方以及工艺条件41-43
• 第四章 硅酸盐钝化工艺的成膜机理、耐腐蚀性能测试43-53
• 4.1 硅酸盐钝化膜的形成机理分析43-44
• 4.1.1 硅酸盐钝化膜的化学反应过程43-44
• 4.1.2 氧化剂双氧水在成膜过程的作用44
• 4.2 硅酸盐钝化膜的耐腐蚀性能测试44-53
• 4.2.1 中性盐雾试验(NSSS试验)44-47
• 4.2.2 醋酸铅点滴实验47
• 4.2.3 盐水浸泡实验47-48
• 4.2.4 钝化膜的附着力测试48-49
• 4.2.5 硅酸盐钝化膜的电化学研究49-53
• 第五章 硅酸盐钝化工艺的工业扩大实验及应用前景53-60
• 5.1 硅酸盐钝化工艺生产应用的主要研究内容53
• 5.2 硅酸盐钝化工艺放大实验53-60
• 5.2.1 试验方案与仪器53-54
• 5.2.2 放大实验工艺条件54
• 5.2.3 放大实验的实验材料54-55
• 5.2.4 硅酸盐钝化液稳定性考查55-57
• 5.2.5 硅酸盐钝化液的维护和管理57-58
• 5.2.6 硅酸盐钝化液的用途和市场分析58-60
• 第六章 结论与展望60-62
• 参考文献62-67
• 攻读学位期间申请的专利和发表论文67-69
• 致谢69

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