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锌铝镁镀层不同表面处理体系成分分析及耐蚀性研究

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表面技术 2023年第9期52卷 253-264页

作者：邵蓉黎敏刘永壮曹建平李学涛首钢集团有限公司技术研究院北京100041 绿色可循环钢铁流程北京市重点实验室北京100043

目的分析锌铝镁镀层不同表面处理体系的成分,考察表面处理膜层的耐蚀性,明晰不同表面处理方式的防腐机制。方法通过白光干涉仪和扫描电镜(SEM)对3种表面处理方式下锌铝镁钢板不同表面微观形貌进行观察,通过辉光光谱(GDS)、X射线衍射(XRD... 详细信息

目的分析锌铝镁镀层不同表面处理体系的成分,考察表面处理膜层的耐蚀性,明晰不同表面处理方式的防腐机制。方法通过白光干涉仪和扫描电镜(SEM)对3种表面处理方式下锌铝镁钢板不同表面微观形貌进行观察,通过辉光光谱(GDS)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)以及傅里叶变换红外反射吸收光谱(FTIR)对表面处理膜膜层厚度及成分结构等进行表征,并结合家电板实际使用条件,考察不同钝化膜层的耐蚀性。结果涂油样品表面存在约10 nm厚、以烃类基础油和钙盐缓蚀剂等成分为主的油膜。三价铬钝化膜为厚度约50 nm,以Cr_(2)O_(3)、Cr(OH)_(3)及ZnO为主的致密不溶性氧化物膜层,无铬钝化膜为厚度约3μm、以氨基硅烷-树脂为主成膜物质的有机钝化膜。XPS及FTIR结果表明,硅烷-树脂在钢板表面发生了交联反应,形成了三维立体网状结构,同时钝化膜与镀层Zn之间形成了强化学键作用。电化学试验结果表明,三价铬钝化以及无铬钝化样品具有更小的自腐蚀电流密度及更大的电化学阻抗。在中性盐雾环境中,三价铬钝化膜具有更好的平面耐蚀性。无铬钝化膜具有更优异的划叉耐蚀性。结论三价铬钝化处理以及无铬钝化处理锌铝镁板的腐蚀倾向均小于涂油处理锌铝镁板的,相关研究可为锌铝镁镀层材料在家电板市场的推广应用提供理论支撑。

关键词：无铬钝化三价铬钝化锌铝镁耐蚀性

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无铬钝化机理研究及发展现状

材料保护 2019年第8期52卷 138-143,181页

作者：王少峰范云鹰雷玉娟昆明理工大学材料科学与工程学院云南昆明650093 云南滇科涂镀层材料有限公司云南昆明6500093

在工业生产中大部分应用铬酸盐钝化技术,能够在金属表面形成有自愈能力的钝化膜,使金属的综合防腐蚀性能提高。但是六价铬对人体和环境有很大的危害,因此研发新型的无铬钝化液成为近年来的研究热点。现有的无铬钝化分为无机钝化和有机钝... 详细信息

在工业生产中大部分应用铬酸盐钝化技术,能够在金属表面形成有自愈能力的钝化膜,使金属的综合防腐蚀性能提高。但是六价铬对人体和环境有很大的危害,因此研发新型的无铬钝化液成为近年来的研究热点。现有的无铬钝化分为无机钝化和有机钝化2大类。介绍了无机钝化和有机钝化的钝化机理、钝化特点、发展现状和各自的优缺点,并指出未来有机物-无机缓蚀剂相结合的无铬钝化技术是研究的重点方向。

关键词：无铬钝化无机有机机理发展现状

无铬钝化镀锌板粉末喷涂脱漆的原因分析及应对措施

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无铬钝化镀锌板粉末喷涂脱漆的原因分析及应对措施

微纳米α-Al_(2)O_(3)改性丙烯酸树脂-有机硅烷复合钝化对不锈钢硬度及耐蚀性的影响

第十四届中国钢铁年会

作者：徐卫国董立华刘闯宇凡吕明鹏山东钢铁集团日照有限公司

某钢厂无铬钝化热镀锌产品在家电工厂零件制造过程中,经粉末喷涂后进行百格实验时,出现脱漆问题,严重影响使用。经分析,脱漆问题是因为无铬钝化镀锌板表面皮膜受损,粉末附着力下降导致。通过现场调研、实验室分析得出以下结论:(1)当脱... 详细信息

某钢厂无铬钝化热镀锌产品在家电工厂零件制造过程中,经粉末喷涂后进行百格实验时,出现脱漆问题,严重影响使用。经分析,脱漆问题是因为无铬钝化镀锌板表面皮膜受损,粉末附着力下降导致。通过现场调研、实验室分析得出以下结论:(1)当脱脂时间越长,硅烷处理时间越长,无铬钝化皮膜损伤越严重,脱漆面积就越大。(2)当烘干温度越高,无铬钝化皮膜损伤越严重,脱漆面积就越大。(3)当烘干时间越长,无铬钝化皮膜损伤越严重,脱漆面积就越大。通过缩短脱脂时间、硅烷处理时间、烘干时间解决了该问题。

关键词：热镀锌无铬钝化硅烷脱漆

来源： cnki会议评论

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材料保护 2024年第5期57卷 76-82页

作者：伏建康马常帅冉长荣王运厚郭太雄张千峰安徽工业大学分子工程与应用化学研究所安徽马鞍山243002 攀钢集团研究院有限公司钒钛资源综合利用国家重点实验室四川攀枝花617000

通过微纳米α-Al_(2)O_(3)改性丙烯酸树脂-有机硅烷复合而成的无铬钝化液作用于不锈钢基板表面,探究其在不锈钢表面形成的微纳米α-Al_(2)O_(3)钝化膜对不锈钢表层性能的影响。通过表面硬度测试、扫描电镜测试,分析基板表面特征。同时,... 详细信息

通过微纳米α-Al_(2)O_(3)改性丙烯酸树脂-有机硅烷复合而成的无铬钝化液作用于不锈钢基板表面,探究其在不锈钢表面形成的微纳米α-Al_(2)O_(3)钝化膜对不锈钢表层性能的影响。通过表面硬度测试、扫描电镜测试,分析基板表面特征。同时,通过涂层附着力测试和电化学测试,探究涂层的粘结强度和基板的耐蚀性能。结果表明,经微纳米α-Al_(2)O_(3)改性的无铬钝化液使不锈钢板材的耐蚀性显著提升,同时对其表面硬度的提升效果达到80%。

关键词：微纳米α-Al_(2)O_(3) 无铬钝化改性丙烯酸树脂-有机硅烷不锈钢基板硬度耐蚀性

自交联阳离子丙烯酸乳液对ADC12铝合金的钝化研究

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表面技术 2021年第8期50卷 337-342页

作者：叶小乐陈均安徽工业大学化学与化工学院安徽马鞍山243002

目的制备自交联阳离子丙烯酸乳液,提高ADC12铝合金表面树脂钝化膜的耐蚀性能。方法丙烯酸丁酯(BA)和甲基丙烯酸甲酯(MMA)为单体,可聚合多羟基有机胺为功能单体,N-羟乙基丙烯酰胺(HEAA)为交联剂单体,使用半连续乳液聚合法制备自交联阳离... 详细信息

目的制备自交联阳离子丙烯酸乳液,提高ADC12铝合金表面树脂钝化膜的耐蚀性能。方法丙烯酸丁酯(BA)和甲基丙烯酸甲酯(MMA)为单体,可聚合多羟基有机胺为功能单体,N-羟乙基丙烯酰胺(HEAA)为交联剂单体,使用半连续乳液聚合法制备自交联阳离子型聚丙烯酸酯乳液,并采用浸渍法在ADC12铝合金板上制备钝化膜。通过激光纳米粒度仪和示差扫描量热分析仪(DSC)对乳液进行表征。采用电化学Tafel极化曲线、交流阻抗(EIS)、硫酸铜点滴试验及中性盐雾试验,对比分析添加交联单体前后树脂钝化膜的耐腐蚀性能。结果添加HEAA为交联单体制备自交联阳离子聚丙烯酸酯乳液,乳液平均粒径为88~96 nm,粒径分布均匀,并明显提高了聚丙烯酸酯乳液树脂的玻璃化温度。HEAA含量为2%时,乳液平均粒径为88 nm,粒径分布均匀,玻璃化温度提高了18.8℃,且钝化膜24 h中性盐雾试验后基本无腐蚀,腐蚀电流密度为2.609×10^(−7)A/cm^(2),腐蚀电位为−0.592 V,耐硫酸铜腐蚀时间为53 s。结论交联单体HEAA的添加能够有效提高树脂钝化膜的交联密度,阻碍腐蚀介质的侵入,提高树脂钝化膜的耐腐蚀性能。

关键词：铝合金无铬钝化自交联阳离子丙烯酸乳液 N-羟乙基丙烯酰胺耐蚀性能

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无铬钝化技术在镀锡板表面处理中的应用研究

材料保护 2019年第6期52卷 98-101页

作者：王雅晴方圆朱防修孙宇石云光宋浩首钢集团有限公司技术研究院北京100043 绿色可循环钢铁流程北京市重点实验室北京100043 首钢京唐钢铁联合有限责任公司河北唐山063200

为了将无铬钝化技术应用于镀锡板的工业生产,采用一种含钛无铬钝化液对镀锡板表面进行钝化处理,通过X射线荧光光谱、扫描电子显微镜、漆膜附着力、抗硫试验、中性盐雾试验等方法对无铬钝化镀锡板表面和性能进行了测试。结果表明:膜重为1... 详细信息

为了将无铬钝化技术应用于镀锡板的工业生产,采用一种含钛无铬钝化液对镀锡板表面进行钝化处理,通过X射线荧光光谱、扫描电子显微镜、漆膜附着力、抗硫试验、中性盐雾试验等方法对无铬钝化镀锡板表面和性能进行了测试。结果表明:膜重为1~3 mg/m^2的无铬钝化膜的综合性能最佳,其漆膜附着力和抗硫性能与铬酸盐钝化镀锡板相当;同时降低钝化膜膜重有利于提高漆膜附着力,且其耐中性盐雾腐蚀性能优于铬酸盐钝化镀锡板。

关键词：镀锡板无铬钝化表面处理漆膜附着力耐蚀性

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添加剂对铝合金稀土转化膜的影响

表面技术 2019年第5期48卷 225-231页

作者：崔永辉邵忠财李学田魏守强沈阳理工大学环境与化学工程学院沈阳110159

目的寻找有效提高稀土转化膜性能的添加剂体系。方法采用电化学手段研究添加剂(硼酸、柠檬酸钠、磷酸钠、硅酸钠、氟化氢铵、氟化钠、草酸铵)对稀土转化膜的影响,对于具有积极作用的添加剂,使用响应面法进行复配,并优化配方。通过扫描... 详细信息

目的寻找有效提高稀土转化膜性能的添加剂体系。方法采用电化学手段研究添加剂(硼酸、柠檬酸钠、磷酸钠、硅酸钠、氟化氢铵、氟化钠、草酸铵)对稀土转化膜的影响,对于具有积极作用的添加剂,使用响应面法进行复配,并优化配方。通过扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)和电化学测试对优化条件下制备的稀土转化膜性能进行表征。结果向基础转化液中加入氟化钠(NaF)、柠檬酸钠(Na_3C_6H_5O_7)和磷酸钠(Na_3PO_4)可以提高稀土转化膜的电化学性能。经过复配并优化配方,得到最优添加剂体系为0.68g/L氟化钠+0.80g/L磷酸钠。该配方可以抑制铝合金在转化液中的溶解,有利于铈元素的沉积,使铈的沉积量由5.01%提高到了9.60%。优化配方下制备出的膜层更加均匀致密,腐蚀电位提高了0.13 V,点滴时间可达122 s。XRD和EDS结果表明,膜层的主要成分为非晶态的铈锰氧化物。结论 0.68 g/L氟化钠+0.80g/L磷酸钠为最优添加剂配方。在优化体系中制得的稀土膜层的电化学性能得到了提升,表面更加均匀致密。

关键词：铝合金稀土无铬钝化耐蚀性转化膜电化学

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全无铬钝化镀锌板成形后的耐腐蚀性能

电镀与涂饰 2023年第19期42卷 56-62页

作者：董妮妮何道娟刘武华梁立川刘翔宇郭敏首钢京唐钢铁联合有限责任公司河北唐山063200 首钢股份营销中心北京100043

采用扫描电镜(SEM)和辉光放电光谱仪(GDS)研究了变形量对全无铬钝化镀锌板表面形貌和元素分布的影响。通过电化学分析、中性盐雾试验、循环盐雾试验和硫酸铜点滴试验,对比了不同变形量时全无铬钝化板的耐蚀性。结果表明,当主应变增大到3... 详细信息

采用扫描电镜(SEM)和辉光放电光谱仪(GDS)研究了变形量对全无铬钝化镀锌板表面形貌和元素分布的影响。通过电化学分析、中性盐雾试验、循环盐雾试验和硫酸铜点滴试验,对比了不同变形量时全无铬钝化板的耐蚀性。结果表明,当主应变增大到3%时,钝化膜表面开始出现裂纹;随着主应变的继续增大,裂纹尺寸逐渐加大,裂纹主要出现在光整坑内部。随变形量增大,全无铬钝化板的耐蚀性变差。

关键词：镀锌板无铬钝化成形耐蚀性

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铜合金无铬钝化工艺及其耐腐蚀性能研究

铜合金无铬钝化工艺及其耐腐蚀性能研究

作者：张瑜哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

铬酸盐钝化是工业生产中防护铜合金的常用方法,然而六价铬的高毒性及高污染性限制了其发展,所以绿色环保的无铬钝化技术成为替代铬酸盐钝化的研究热点。苯并三氮唑(BTA)是铜合金无铬钝化技术的高效缓蚀剂,然而使用BTA单一体系钝化处理后... 详细信息

铬酸盐钝化是工业生产中防护铜合金的常用方法,然而六价铬的高毒性及高污染性限制了其发展,所以绿色环保的无铬钝化技术成为替代铬酸盐钝化的研究热点。苯并三氮唑(BTA)是铜合金无铬钝化技术的高效缓蚀剂,然而使用BTA单一体系钝化处理后,铜合金耐腐蚀性能并不理想。基于此,本文以T2紫铜及H62黄铜为研究对象,采用化学浸泡法对铜合金进行钝化处理,探究以BTA为主的无铬钝化体系。首先初步筛选BTA为主的复配体系,其次对复配体系及工艺进行改进,得到T2紫铜及H62黄铜的无铬钝化工艺,并对钝化后的T2紫铜及H62黄铜耐腐蚀性能及钝化膜的作用机理进行分析,最后对无铬钝化的经济成本与社会效益进行分析。通过初步筛选,筛选出BTA与2-氨基-5-巯基-1,3,4-噻二唑(AMT)作为钝化T2紫铜的复配体系,然后加入添加剂C、磺基水杨酸进行改进。通过正交试验、单因素优选实验得到T2紫铜的无铬钝化体系及工艺为:BTA 4g/L、AMT 50mg/L、添加剂C 300 mg/L、磺基水杨酸200 mg/L,钝化时间20 min、钝化温度40℃。结合电化学测试、盐雾试验及表面微观形貌对钝化膜的耐腐蚀效果进行分析。结果表明,经该工艺钝化处理后的T2紫铜耐腐蚀性能得到改善,其中该无铬钝化工艺的缓蚀效率为85.2%。然后通过面扫描及红外光谱测试初步确定了T2紫铜表面钝化膜的作用机理。在T2紫铜复配体系的基础上对H62黄铜的无铬钝化工艺进行探究,通过正交试验、单因素优选实验得到H62黄铜无铬钝化工艺为:BTA 4.0 g/L、磺基水杨酸1.0 g/L、添加剂C 400 mg/L、钝化时间20 min、钝化温度40℃。结合电化学测试、盐雾试验及表面微观形貌对钝化膜的耐腐蚀效果进行分析。结果表明,经该工艺钝化处理后的H62黄铜耐腐蚀性能得到改善,其中该无铬钝化工艺的缓蚀效率为81.7%。然后通过面扫描及红外光谱测试初步确定了H62黄铜表面钝化膜的作用机理。将T2紫铜及H62黄铜的无铬钝化工艺与传统的铬酸盐钝化工艺进行经济成本、社会效益的对比。结果表明,该无铬钝化工艺的成本较低,且符合当今社会绿色环保的要求,有望替代铬酸盐钝化工艺实现大规模应用。

关键词：铜合金无铬钝化苯并三氮唑复配体系耐腐蚀性能