热镀锌无铬自润滑涂层及性能试验研究

目的 改善热镀锌板成形条件,减少冲压成形工序.方法 研发了一种热镀锌自润滑板,采用扫描电镜研究了热镀锌自润滑涂层的微观结构及成分,采用X射线荧光光谱仪测量了膜重.通过中性盐雾试验、摩擦系数测定、烘烤前后色差变化、涂敷凡士林后色差变化等方法,研究了涂层膜厚对耐蚀性、自润滑性、耐热性、耐指纹性、耐水性的影响,并得出最佳性能的膜层厚度控制范围.结果 自润滑膜层为一种有机-无机混合的致密环保涂层,其在NSST/72 h条件下锈蚀面积小于5％,摩擦系数小于0.10,涂敷凡士林后色差变化值小于1,具有良好的自润滑性、耐蚀性、耐指纹性、耐水性等性能,满足用户的冲压成形条件.结论 自润滑涂层的耐蚀性、耐热性、耐指纹性、耐水性等性能均已达到,甚至超越了现有无铬钝化的水平.涂层自润滑性、耐蚀性、耐指纹性随膜厚的增加而增强,耐热性随膜厚的增大而变差,膜厚对耐水性无明显影响.控制涂层膜厚为0.9～1.6g/m2,可确保涂层具有更加优良的稳定的自润滑性、耐蚀性和耐热性.     

4种典型热镀锌板表面钝化膜耐腐蚀性能研究

目的 分析4种热镀锌板钝化膜体系成分,考察不同钝化膜的耐腐蚀性及防腐机理。方法 通过SEM、XPS、GDS、红外光谱、润湿角,分析了4种钝化膜的微观结构和化学成分。通过电化学、中性盐雾、循环盐雾试验,验证了镀锌板钝化膜的耐腐蚀性。结果 耐指纹膜、自润滑膜、全无铬钝化的主体均含Si和O,膜厚约1 μm,耐指纹膜中还含有Sn和P,自润滑膜和全无铬钝化中含有较多的P和Sn,三价铬钝化膜主要含有Si、O、Cr、C、P,膜厚仅为0.05 μm。4种钝化膜的成分分布与光整坑有较强的对应关系,光整坑中成膜较厚,光整坑外部出现明显的Zn元素强度,说明该处钝化膜较薄,三价铬具有最优的疏水性,全无铬和耐指纹也具有较好的疏水性,自润滑板疏水性较差,三价铬钝化的自腐蚀电流密度为0.97 µA/cm²,全无铬、自润滑、耐指纹的自腐蚀电流密度依次为1.6、2.3、2.6 µA/cm²。全无铬中树脂交联密度较高,三价铬钝化存在致密的氧化物膜,疏水性较好,对去极化剂的阻隔能力也更强,电荷在界面转移阻力较大,而耐指纹板和自润滑板存在部分孔隙,所以其平面耐腐蚀性稍差。在循环腐蚀过程中,由于存在干湿交替,高盐环境对钝化膜的持续攻击时间较短,故4种钝化膜在循环腐蚀过程中平面处的耐腐蚀性均优于中性盐雾环境中,盐雾结果与电化学结果有较好的一致性。结论 不同表面膜耐腐蚀性有一定区别,三价铬和全无铬具有较优的耐平面腐蚀性和划叉腐蚀性。     

重量法测定热镀锌铁合金钢板钝化膜、耐指纹膜质量

钝化、耐指纹作为镀锌钢板的化学表面后处理方式,增强了镀锌板的耐腐蚀性能。钝化液或耐指纹液的涂覆量是镀锌板生产过程中必须控制的工艺参数之一,所以需对镀锌板的钝化膜、耐指纹膜质量进行分析测定。该论文研究了用重量法测定合金化热镀锌钢板的钝化膜、耐指纹膜质量。用配制好的剥离液将试样中含有后处理膜的镀锌层剥离溶解,利用试样前后的重量差和试样表面积求出镀锌层和后处理膜层总质量,再用电感耦合等离子体发射光谱法测定镀锌层含量,进而求得钝化膜、耐指纹膜的质量。该方法检测结果准确可靠,而且排除了钝化液、耐指纹液成分波动的影响。     

薄有机涂层钢板的应用与开发

介绍了国内外薄有机涂层钢板的开发及应用概况,分析了涂层膜厚、耐蚀性、耐指纹性、润滑性、导电性、涂装性等性能的评价方法及影响因素,并对攀钢进一步提高薄有机涂层钢板的水平、质量及品种开发提出建议.     

NKK开发出新的家电用耐指纹钢板─UZ-MC

NKK开发出新的家电用耐指纹钢板UZ－MC并已商品化。UZ－MC适用于家电，特别是AV·OA机的机壳等不徐漆的场所，要求钢板具有更高的耐蚀性、耐指纹性和防止钢板表面带电的接地性。一般的铬酸盐钝化钢板的接他性优良，但耐蚀性和耐指纹性不足，而在电镀锌钢板表面涂覆高功能性铬酸盐涂层的UZ．MC则这三种性能均优。在耐蚀性方面，经盐水喷雾试验（JISZ2371）后一般铬酸盐钝化钢板（UZ－C）已有红锈发生，而UZ－MC则仍有完好的外表；在耐指纹性方面，UZ·MC在实指接触后仍保持初始的良好的外观品质；在接地性方面，用层间电阻测定…     

磷化钝化二合一处理工艺的研究

介绍了一种磷化钝化二合一处理液的研制方法和处理工艺.经过本工艺处理的镀锌板得到磷化钝化膜层,使镀锌钢板具有很好的耐蚀性,同时又具有很好的涂装附着性能.使用此类镀锌板时可直接进行涂装.通过测试膜层的耐蚀性及涂覆有机树脂后的性能.证明该处理液可提高镀锌板耐蚀性且易于涂覆有机树酯,该工艺节能、效率高,可用于实际生产.     

热镀锌板钝化膜裂纹成因及控制研究

针对某冷轧厂钝化镀锌板耐盐雾腐蚀能力较差的问题,对钝化膜表面形貌及微观结构进行了研究,发现其表面存在不同类型的裂纹。通过对带钢进行不同张力下弹性应变模拟,合理控制带钢张力与钝化后烘干温度,消除了裂纹,镀锌板的耐蚀性显著提高。     

电火花间隔沉积石墨-硬质合金自润滑涂层及其摩擦学性能

目的 提高机械零部件表面的润滑性能.方法 以45钢为基体,采用电火花沉积技术在表面上间隔沉积出条状的石墨与硬质合金涂层条,用HSR-2M型高速往复摩擦磨损试验机对所制备的条状涂层进行相关的摩擦磨损试验,使用SEM和EDS并对涂层的表面形貌、截面形貌以及组成成分进行研究,分析了不同因素对石墨-硬质合金自润滑涂层摩擦磨损性能的影响规律及磨损机理.结果 涂层表面致密,且厚度均匀,在与对偶件摩擦时表现出良好的自润滑性能及耐磨性能.随着硬质合金涂层所占面积比从10％上升到40％时,涂层的润滑性能会降低,耐磨性提高,但随着往复摩擦频率的增加,接触表面温度升高,变形阻力下降,自润滑性能有所提升.当往复摩擦频率为500次/min时,摩擦因数最小.结论 石墨-硬质合金自润滑涂层的耐磨性和润滑性能与硬质合金在涂层区域中所占面积比及往复摩擦频率有关.主要是因为往复摩擦频率的增加会使磨粒的刻划作用增强,而硬质合金所占面积比会使涂层的硬度、耐磨性增加,涂层的主要磨损形式表现为磨粒磨损.     

热镀锌板三价铬钝化剂的制备及其钝化膜耐蚀性能

目的制备钝化膜耐蚀性良好的热镀锌板三价铬钝化剂。方法以铬酸酐、酒石酸盐、无机混酸、纳米硅溶胶为原料,制备三价铬钝化剂。采用该钝化剂对热镀锌板进行钝化处理,通过中性盐雾试验、Tafel极化曲线和交流阻抗谱分析钝化膜的耐蚀性能,并表征钝化膜的表面形貌和元素组成。结果钝化镀锌板经120 h中性盐雾试验后,腐蚀面积仅为5%。与未钝化镀锌板相比,钝化试样的自腐蚀电位有所正移,自腐蚀电流密度降低了约2个数量级。钝化膜表面较为平整,有少量白色颗粒沉积,膜中主要含有C,O,Si,Cr,Zn等元素,且Cr主要以三价和六价存在,Zn以二价存在。结论该三价铬钝化剂可提高镀锌板的耐蚀性能,具有较好的工业使用推广价值。     

热镀锌板表面无机组分与有机硅烷复合钝化膜

以硅烷偶联剂KH560和KH602复配出有机硅烷钝化组分,再加入双氧水改性的TiOSO4和Na3VO4无机组分,配制出无机组分-有机硅烷复合钝化液。通过电化学Tafel极化曲线、交流阻抗谱(EIS)和中性盐雾试验,对比了未钝化镀锌板、添加和未添加无机组分钝化的镀锌板的耐蚀性;通过附着力测试,评价了两种钝化膜层的附着性能;通过扫描电子显微镜,对比了三种试样表面的微观形貌。结果表明:加入无机组分能有效改善钝化膜的耐蚀性,提高膜层表面结构的致密性,从而形成耐蚀性好、附着力强、表面均匀、结构致密的复合钝化膜。     

电子行业的新宠——耐指纹钢板

<正>耐指纹钢板是以电镀锌钢板为基板,先经铬酸盐钝化处理,再在板面上涂覆1～3μm厚含SiO2的有机复合树脂膜的高附加值产品。在电脑机箱、VCD、DVD和机芯生产等电子行业,电镀锌耐指纹钢板以其优良的耐指纹性、耐蚀性和良好的导电性,以及成本低、加工工序简化和易涂装等优点受到青睐,并广泛使用在电脑,影视和音响等电子设备中。     

热镀锌双硅烷无铬钝化成膜机理及膜层性能研究

采用红外光谱、X射线光电子能谱及电化学、中性盐雾实验方法等分析了钝化膜层与金属基体的结合方式、膜层结构,以及钝化试样的耐蚀性、耐脱脂清洗性和涂装性。结果表明,钝化膜层与金属之间是以Si-O-Zn化学键的方式结合,而非简单的物理吸附;硅烷在热镀锌板表面形成空间立体网状结构膜层,含F、Zr、V的无机缓蚀剂被填充在硅烷膜层的间隙中;钝化膜层与金属基体的结合力强,且具有优良的耐碱性、耐蚀性和涂装性,满足用户使用要求。     

45钢小模数齿轮氮化+超音频复合处理的组织与性能研究

45钢小模数齿轮液体氮化+超音频加热淬火复合处理层中,含有1.13％的残余奥氏体,有利于阻止齿轮表面淬火时产生裂纹.而且含氮马氏体具有较高的强韧性、较高的残余压应力、较高的硬度、耐磨性、耐蚀性、耐疲劳性、较好的回火稳定性及自润滑性能,并有较理想的硬度梯度分布,强韧性配合较好.     

微弧氧化提高铝合金耐磨性能的研究

目的改善铝合金的综合性能,尤其是耐磨性。方法采用微弧氧化技术,在铝合金表面制备具有自润滑效果的微弧氧化陶瓷膜层。通过分析电解参数(电流密度、频级和能级)对微弧氧化陶瓷膜耐磨性的影响,以及添加剂石墨对陶瓷膜厚度、表面形貌、相组成、耐磨性和耐蚀性的影响,探索可以提高铝合金表面微弧氧化陶瓷膜综合性能的电解参数,研究石墨在铝合金微弧氧化中所起的作用。结果确定了最佳电解参数。添加剂石墨不仅降低了铝合金陶瓷膜的摩擦系数,同时也提高了铝合金的耐蚀性。结论在铝合金微弧氧化中,石墨的自润滑特性和超高的导电性促进了铝合金在微弧氧化过程中成膜反应的进行,增加了陶瓷膜层的厚度,同时对试样表面有光滑、整平的作用。     

无铬复合钝化膜的微观组织结构及耐腐蚀性能

目的解决热镀锌钢板表面六价铬钝化工艺所产生的环境污染问题。方法以钼酸铵、纳米硅溶胶、单宁酸、硅烷偶联剂KH151和KH792为主要原料配制新型环保的无铬复合钝化液,在镀锌板表面制备钝化膜。采用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X射线光电子能谱仪(XPS)分析无铬复合钝化膜表面的微观形貌、元素组成和化学成分,用电化学工作站测试Mo元素对镀锌板耐蚀性的影响,使用中性盐雾实验研究不同皮模量时膜层的耐蚀性。结果无铬复合钝化膜中的Mo元素可以抑制微裂纹的产生和发展,阻挡腐蚀性介质向金属基体扩散,提高复合硅烷膜的电阻。复合钝化膜的电化学交流阻抗比硅烷钝化膜提高了1.6倍,与六价铬钝化膜接近,可以有效抑制腐蚀电化学反应的发生,降低反应速度,提高膜层的耐蚀性。皮膜量为892 mg/m2时,膜层的腐蚀面积为0,耐蚀性达到六价铬钝化膜水平;皮膜量为1252 mg/m2时,耐蚀性能优异。结论制备的无铬复合钝化膜结合了硅烷钝化膜和钼酸盐钝化膜两方面的优点,提高了膜层的致密性和结合性,膜层耐腐蚀性接近/达到了六价铬钝化的效果。     

温度对铜基自润滑材料减摩耐磨特性的影响

采用常规的粉末冶金方法制备了铜基石墨固体自润滑复合材料, 通过基体合金化和改变石墨粒度探讨了复合材料的力学性能和在不同温度条件下的摩擦磨损性能及机理. 实验结果表明: 温度对铜基石墨固体自润滑复合材料的自润滑性能有较大的影响, 在较高温度条件下, 铜基石墨固体自润滑复合材料的耐磨性主要取决于铜合金基体的强度; 选用合适的石墨粒度和多元基体合金化, 可使铜基石墨固体自润滑复合材料在0～500.℃温度条件下保持较好的自润滑特性.     

MAX/金属基自润滑复合涂层研究现状与展望

MAX/金属基自润滑复合涂层具有优异的力学性能和摩擦学性能,MAX相的加入拓宽了金属基复合涂层的研究和应用范围。首先分析MAX/金属基复合涂层在摩擦磨损过程中自润滑特性是如何起作用的,分别从MAX相的本质结构说明自润滑性能的存在,摩擦过程中润滑膜的生成说明提高减摩润滑性能的原因。随后阐述近年常见几种MAX相涂层以及MAX/金属基复合涂层的制备和特性,包括Ti₂AlC、Cr₂AlC涂层、高低温金属基体下的MAX复合涂层。最后归纳总结MAX/金属基复合涂层常见应用领域和表面防护效果,并对MAX/金属基复合涂层目前存在的问题和涂层质量的提升进行展望,为MAX/金属基自润滑复合涂层的推广应用提供参考。     

含金耐磨耐蚀涂层的制备及性能研究进展

材料在使用过程中经常会因为磨损和腐蚀而导致失效，采用表面改性技术制备涂层来改善材料的耐磨性和耐蚀性是一种经济、高效的方法。由于金具有低剪切强度、化学稳定性好和自润滑作用等优点，在涂层中引入金可以显著改善材料的耐磨性和耐蚀性。综述了含金耐磨耐蚀涂层目前主要的制备方法、金的润滑机理、金提高涂层耐蚀性的原因及其影响因素等，并对涂层的发展方向进行了展望。     

Ra 及 Rpc 对无铬耐指纹热镀锌板表面性能的影响

目的研究热镀锌板表面平均粗糙度Ra和峰值数Rpc对无铬耐指纹热镀锌板表面耐指纹性、耐腐蚀性和涂装性的影响。方法将Ra=0.6~1.1μm和Rpc=55~100的热镀锌板制成耐指纹板,采用X射线光电子能谱仪分析其组成,采用分光光度仪分析其耐指纹性,采用硫酸铜混合溶液滴定和盐雾试验方法检测其耐腐蚀性,采用涂漆和冲击实验检测其涂装性。结果耐指纹膜和锌层表面形成Si—O—Zn金属键,耐指纹膜除了物理结合,还通过化学键合的方式与锌层表面结合。在充分交联固化和化学键合的情况下,无铬耐指纹热镀锌板耐指纹性不受热镀锌板Ra和Rpc的影响;热镀锌板Ra值越低,耐腐蚀性越好;耐指纹膜单位质量为1.1 g/m2,Ra≤1.1μm时,耐指纹板72 h盐雾试验白锈面积不大于5%;热镀锌板Rpc值越高,无铬耐指纹热镀锌板涂装性越好,Rpc≥80时,耐指纹热镀锌板涂漆冲压后,漆膜完好。结论 Ra和Rpc对热镀锌板耐指纹性影响不大,对耐磨蚀性和涂装性影响显著。     

不同铝合金基体黑色微弧氧化膜的厚度对其结构和性能的影响*

铝合金广泛应用于各个领域，铝合金表面防腐技术前景十分广阔。采用恒流的方式分别在 7075、7A04 和 2A12 三种不同铝合金基体表面进行黑色微弧氧化膜层的制备。通过扫描电子显微镜、X 射线衍射仪、显微硬度测试仪、摩擦磨损试验机和电化学试验研究不同铝合金基体表面黑色微弧氧化膜的微观组织、硬度、耐磨性和耐蚀性。随着膜层厚度的增加，膜层的致密度大幅提高，平均孔隙率降低至 0.8%，膜层中 α-Al₂O₃的比例增加，耐磨性显著提高，在黑色陶瓷颗粒的自润滑作用下，复合膜层的摩擦因数从 0.6 降至 0.3，摩擦曲线的变化趋势更平稳。黑色膜层厚度从 40 μm 提高到 60 μm，三种铝合金基体的黑色氧化膜层均明显提高，最高达到 916 HV。电化学试验结果 60 μm 黑色微弧氧化膜层的腐蚀电流密度比 40 μm 的降低两个数量级，自腐蚀电位可提高 200 mV，钝化性能增强，膜层耐蚀性显著提升。