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本文采用环境模拟试验、加速腐蚀试验、表面形貌分析、电化学方法等手段,研究了不同镀层镀锌钝化板在各种腐蚀环境中的耐蚀性,观察了不同镀层镀锌钝化板的表面形貌,对不同镀层镀锌钝化板在5%NaCl溶液中的电化学行为进行了研究。本文采用X射线光电子能谱研究了热镀锌钝化板ZAP铬酸盐钝化膜的组成,探讨了镀锌钝化板上铬酸盐钝化膜的成膜机理,并采用电化学交流阻抗谱测试方法研究了镀锌钝化板在5%NaCl溶液中点蚀的发生过程。
实验证明,不同镀层镀锌钝化板表面形貌不同,在不同腐蚀环境中的耐蚀性不同。高温高湿环境和交变湿热试验条件下,镀锌钝化板ZA耐蚀性最优,镀锌钝化板Z的耐蚀性最差。加速腐蚀试验结果表明,ZA的耐蚀性较好,而Z的耐蚀性较差。电化学测试表明不同镀锌钝化板的自腐蚀电位、自腐蚀电流有差异,不同镀锌钝化板上铬酸盐钝化膜对腐蚀的阴、阳极过程均有抑制,但程度有所不同;不同镀层镀锌钝化板的交流阻抗谱形状和容抗半径均差异明显,表明不同镀锌钝化板的耐点蚀能力不同。
对镀锌钝化板ZAP的研究结果表明,镀锌钝化板ZAP的不同锌花形貌区域的耐蚀性不同,镀锌钝化板ZAP上铬酸盐钝化膜的主要组成为:Cr2O3,CrO3,Cr(OH)3,Zn(OH)2,ZnO,ZnCrO4,ZnCr2O4钝化膜可分为内外两层,外层铬元素的价态主要为六价,部分铬元素的存在状态为三价,膜内层铬元素主要为三价,未检测到六价铬存在。膜外层的主要组成为:Cr2O3,CrO3,Cr(OH)3,Zn(OH)2,ZnO,ZnCrO4;内层的主要组成为:Cr2O3,Cr(OH)3,ZnO,ZnCr2O4。根据XPS的分析结果,认为镀锌板上铬酸盐钝化膜的形成为溶体-胶体模型,三价铬在锌的氧化过程中沉积在镀层上成为Cr(OH)3骨架;由于氢氧根的吸附作用,六价铬作为填充物填充在骨架内。对镀锌钝化板ZAP在5%NaCl溶液中的电化学行为研究表明,在含有Cl-环境中,镀锌钝化板的腐蚀是由于膜层中的氢氧化物或空位等点缺陷受到Cl-的侵蚀生成可溶性的氯化物,膜层局部溶解出现点蚀,最终发展为蚀孔而引起的。