热镀锌层表面镧盐转化膜的研究

来源 :华南理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zmf0140
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
传统铬酸盐钝化由于耐蚀性强、工艺操作简单、成本低廉且具有自愈性能等优点广泛应用于锌及镀锌层的钝化。但由于六价铬具有高毒性且对环境污染严重而受到限制,研究新的环境友好型镀锌层无铬保护膜技术以取代铬酸盐钝化已经成为主要发展方向。本文以稀土镧盐(La(NO33)作为主盐,H2O2为添加剂,采用简单化学浸泡法钝化处理镀锌钢试样。针对钝化工艺确定钝化液配方,设计正交试验,得出稀土钝化最佳工艺范围为:La(NO33 20g/L,H2O2 812mL/L,处理温度T 6580℃,成膜时间t 10min30min。并对各试验因素设计单因素试验,考察各因素对钝化膜耐腐蚀性能的影响。文章还采用了扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、能谱仪(EDS)、X射线光电子能谱(XPS)、拉曼光谱(RAMAN)、X射线衍射仪(XRD)等研究了最佳工艺条件下膜层的微观形貌、结构和化学成分,继而探讨了镧盐转化膜的生长机理。此外,实验还采用中性盐雾腐蚀实验(NSS)、塔菲尔极化曲线以及电化学阻抗谱(EIS)等测试方法研究了膜层的耐蚀性能,并将EIS与等效电路相结合的方法,研究了膜层的结构和腐蚀过程中膜层的变化,探讨了耐蚀机制。研究表明,镧盐转化膜呈现不均匀的生长,短时间的处理下,膜层在锌晶界处出现局部堆积,当时间延长至10min,膜层堆积区域出现开裂,处理时间达到60min时,膜层表面出现白色粒状附着物,且该白色附着物的数量随着处理时间的延长不断增加,尺寸变大,处理240min,附着物基本覆盖了整个膜层,且部分区域出现附着物团聚现象,膜层明显增厚,表面逐渐变得均匀,裂纹增多,但裂纹宽度并无明显的变化。整个成膜过程中,膜层并无明显的脱落现象。镧盐转化膜的整个生长阶段主要是La(OH)3的沉积,过程中伴随Zn(OH)2的沉积。大于60min处理时间下,膜层由基膜和粘附于基膜上的粒状物组成,EDS结果显示该附着物主要是锌的氧化物或氢氧化物。XRD、拉曼以及XPS分析则表明膜层主要由La2O3/La(OH)3、ZnO/Zn(OH)2组成。镧盐钝化处理明显推迟了镀锌层表面白锈生成时间,膜层能同时抑制腐蚀反应的阴极过程和阳极过程,显著提高热镀锌层的耐蚀性。其中,处理时间为10min试样膜层的极化电阻最大,电流密度最小,耐蚀性能最好。与未经处理的HDG相比,处理10min试样膜层的极化电阻提高了将近20倍。EIS结果表明经镧盐溶液处理的试样耐蚀性能比HDG要好,这表明镧盐转化膜对锌基体具有良好的保护作用。等效电路分析发现膜层电阻随着处理时间的延长不断增大,10min达到最大值,随后继续增长成膜时间,膜层电阻逐渐下降。通过等效电路拟合分析发现镧盐转化膜腐蚀过程主要分为三个阶段:初期主要是电解质溶液渗入到达膜层/基底界面并形成腐蚀反应;中期则是电解质溶液在膜层/基底界面中的扩散;后期主要为锌层的腐蚀。划痕腐蚀实验结果表明,镧盐转化膜没有明显的自愈性能。
其他文献
我国经济在上世纪90年代高速发展,城镇化也随之急速扩张。城镇交通问题与环境问题逐渐突出。而在过去,人们主要关注道路的交通问题和安全问题。随着人们生活质量的提高,城市
超声波烫钻机是纺织生产企业的专用设备之一,它可以实现烫钻粘接的任务,论文针对市面上超声波烫钻机存在的精度低、振动大、易爆钻、自动化程度不高的问题,通过试验,研究了烫
新时期的植物园在发展战略、功能和发展方向方面,肩负更多新任务,取得了新成果。植物园旅游定位趋向多元化,为游客提供休闲观光、生态养生等新型旅游体验。植物园发展在保持
阿尔茨海默病(Alzheimer’s Disease, AD),又称老年性痴呆(Senile’s Dementia, SD),是以大脑皮层颞叶和额叶萎缩为特征的神经退行性病变,发病集获得性、全面性及进行性为一
浙江省宁波市是位于东部长三角区域的港口城市。自改革开放以来,宁波在港口开发、民营经济崛起以及国家开放政策的推动下,形成了以港口和外贸为主的城市发展模式。然而,全球
通过对我国温泉地可持续发展的基础研究,从其产品开发和资源环境保护等方面入手,构建出适合温泉旅游地可持续发展的基本模式。攀枝花红格拥有丰富、稀缺的温泉资源,市场前景
本研究简述了亚健康的普遍性及其危害,提出用微生态制剂和肠道正常菌群来调理亚健康的理念,即调理消化系统、呼吸系统;增强免疫功能;调理代谢和其他病前的亚健康;调理心理亚
水是生命之本,水资源是人类社会发展的主要动力和支柱。然而,随着农业和工业经济的飞速发展,水资源短缺现象日益严重,并成为制约经济发展的主要因素之一。在这样的背景下,开
钛合金表面微弧氧化涂层因表面存在大量微孔,使其在某些场合应用受到限制。本文探索了微弧氧化后Ti6Al4V合金表面再渗氮的复合工艺技术。用OM、SEM和XRD研究了改性层的厚度、
姜黄素是从姜科姜黄属植物根茎中提取出来的一种天然色素,具有抗病毒、抗菌、抗肿瘤、抗炎、抗氧化、降血脂等有广泛的药理活性。但姜黄素本身难溶于水,其水溶液在中性至碱性