一种环保型硅酸盐钝化液的配制与耐腐蚀性能研究

作     者：田裕昌 

作者单位：广东工业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：潘春阳

授予年度：2015年

学科分类：080503[工学-材料加工工程] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

主      题：热浸锌 彩色钝化 硅酸盐 

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。