无机为主无铬复合钝化的综合对比研究与展望

基于镀锌层表面无铬钝化技术,从钝化膜性质、钝化液稳定性和成膜耐蚀机理3大方面,总结了以硅酸盐、钼酸盐、钛盐以及稀土金属盐为主要成膜物质的4种复合钝化体系的优缺点,认为耐蚀性最优的体系为硅酸盐体系;对比了各体系钝化液稳定性的差异及不同影响因素,总结了不同体系的相应改善方法,认为硅酸盐体系稳定性最好.阐明了硅酸盐、钼酸盐和...     

镀锌层无铬钝化膜耐蚀性能的研究

为提高镀锌钢板的耐蚀性,且替代有致癌作用的六价铬钝化,采用物理共混法以水性丙烯酸树脂和硅溶胶为成膜剂,钼酸盐为缓蚀剂,添加植酸得到了无铬钝化液,并对镀锌板进行了钝化处理.通过中性盐雾腐蚀试验(NSS)确定了该钝化液的最佳组成;应用SEM分析了所得钝化膜的形貌及膜层元素组成;采用极化曲线研究了钝化膜的耐蚀性及耐蚀机理.结果表明:镀锌层经过无铬钝化液处理后耐蚀性明显提高,60 h NSS后腐蚀面积仅为5%;钝化还在镀锌层表面形成了一定厚度的保护性膜层;钝化后试样的开路电位[-1 054 mV(vsSCE)]较未处理过的镀锌层[-1 098 mV(vs SCE)]有所正移,钝化膜的存在阻滞了锌层腐蚀的阴极过程.     

热浸锌层植酸/硅烷复合钝化膜及其耐蚀性能

为了研制热浸锌层表面高耐蚀、绿色环保的无铬钝化工艺,对热浸锌板进行植酸钝化、硅烷钝化和植酸/硅烷两步复合钝化。采用正交试验和单因素试验对复合钝化工艺进行了优化;采用Tafel曲线、盐雾试验及硫酸铜点滴试验分析复合钝化膜的耐蚀性能,利用场发射扫描电镜(FESEM)观察了钝化膜的表面形貌,通过EDS分析钝化膜的成分,并提出复合钝化膜的结构模型。结果表明:植酸膜与硅烷膜通过"交联-协同作用"在热浸锌表面形成一层致密的保护膜层,较单一钝化膜更致密,耐蚀性能与三价铬钝化膜相当;经植酸/硅烷复合钝化处理后,锌表面生成的钝化膜层阻碍O_2和电子在锌表面和溶液之间的转移和传递,改变了界面反应历程,从而提高了阴极极化,改善了复合钝化膜的耐腐蚀性能。     

无机-有机硅烷复合钝化膜的性能

为了扩大硅烷与无机盐复合钝化的应用范围,简化工艺,降低成本,以硅烷偶联剂为主成膜物,磷酸盐、氟钛酸盐作钝化剂,Na2MoO4和NH4VO3作缓蚀剂,一步钝化制备了无机-有机硅烷复合钝化膜。采用扫描电子显微镜、硫酸铜点滴腐蚀、盐水浸泡、中性盐雾试验、电化学测试等技术对钝化膜层的微观形貌、性能进行了分析。结果表明：无机。有机硅烷复合钝化膜在锌层表面起到了化学和物理的屏障作用,可以阻止腐蚀过程中的极化反应和锌的溶解,增强镀锌钢板的耐蚀性;无机-有机硅烷复合钝化膜的腐蚀面积小于5％,极化阻抗达到9kΩ,耐蚀性能接近铬酸盐钝化膜。     

钝化封闭二合一三价铬高耐蚀蓝白钝化液的研究

为获得一种用于镀锌工件的钝化封闭二舍一的三价铬高耐蚀蓝白钝化液,先将SiO2-3在特定条件下与NaF反应生成含有SiF2-6(能促进成膜)与H4SiO4(能封闭钝化膜)的溶液,再加入硫酸铬、硫酸镍、硝酸钴、硝酸钠、镧系金属盐、苯胺类缓蚀剂扣醚类表面活性剂等配成钝化液.通过改变SiO2-3的量,研究了不同,配方所获得的钝化膜的外观、耐蚀性和耐热性等.结果表明,当SiO2-3的量为7.20 g/L时配制的钝化液所获镀锌钝化膜层的外观颜色均匀蓝白光亮,耐蚀性和耐热性最好.     

植酸/硅烷复合钝化镀锌层的耐蚀性能

为了提高镀锌钢的耐蚀性,先用植酸进行钝化,再用硅烷进行钝化,形成复合钝化膜。通过硫酸铜点滴、碱浸失重和EIS阻抗法研究了复合钝化膜的耐蚀性及其耐蚀机理;通过红外光谱及SEM分析了复合钝化膜的形貌及结构。结果表明:复合钝化膜有更好的耐蚀性,碱浸失重速率低于单一钝化膜,自腐蚀电流密度下降2个数量级,达到3.142×10-8A/cm2;复合钝化膜结构紧密,抑制了电子与Zn2+在金属界面与腐蚀介质间的扩散和转移,阻碍了电化学腐蚀中的阴极还原反应,降低了镀锌层的腐蚀速率。     

镀锌层无铬钼酸盐钝化液的研究进展及思考

镀锌层无铬钼酸盐钝化液的研究进程经历了由钼酸盐+磷酸盐体系发展到该体系加添加剂(无机或有机化合物)的钝化液体系的过程.为了增加钝化膜的膜厚,封闭微裂纹,达到高耐蚀的目的,列举了将无机盐和有机化合物复配以获得复合钝化膜的钝化工艺.其中较为成功的钝化液是钼酸盐与硅烷的复配体系,所获得的钝化膜的性能已接近、达到或超过了铬酸盐钝化膜的耐蚀水平.最后提出了一些尚待解决的问题.     

碳钢表面铈盐钝化膜和铈盐-硅烷复合钝化膜的耐蚀性能

碳钢常规铈盐钝化膜的耐蚀性不够理想。以硝酸铈和过氧化氢配制钝化液,通过化学浸泡处理,在Q235碳钢表面制备铈盐钝化膜;通过KH-560硅烷偶联剂对铈盐钝化件进行二次封孔处理,制备了铈盐-硅烷复合钝化膜;对2种钝化膜试样进行了NSS,EIS,SEM和EDS测试。试验结果显示,铈盐钝化膜明显提高了基材的耐蚀性能,但是钝化膜表面存在一些微孔和裂缝,对其耐蚀性能造成不利影响;而硅烷膜能够完整覆盖和填充铈盐钝化膜表面的缝隙和微孔,改善了铈盐钝化膜的耐蚀性能。     

镀锌层无铬钝化工艺的研究

研究了用于锌镀层彩色钝化的无铬钝化液最佳配方及工艺.以钼酸盐为主要原料,通过加入协同缓蚀剂,控制工艺条件可得到呈亮丽彩虹色的钝化膜,并开发了一种封闭处理工艺以提高膜层的耐蚀性.通过电化学测试手段比较了铬酸盐钝化膜、钼酸盐钝化膜及镀锌层的耐蚀性能.     

几种常用锌层无铬钝化技术的研究进展

无铬钝化技术利于环保,是近年来镀锌件后处理的研究热点。从成膜机理、国内外研究概况及现阶段研究存在的主要问题方面,分别介绍了镀锌层无铬钝化技术中应用前景较好的硅酸盐钝化、稀土钝化、钛盐钝化及有机硅烷钝化,指出了今后无铬钝化的研究方向:加强复合钝化研究;寻找合适的物质提高钝化膜的自愈能力;重视钝化膜及钝化液的稳定性研究。     

镀锌层钛溶胶钝化及其耐蚀性

为了进一步提高镀锌层的耐蚀性而又利于环保,配制了钛溶胶,并在镀锌层表面涂覆成膜。分析了钛溶胶钝化成膜机理,研究了钛酸四丁酯含量、钝化液pH值、钝化时间及钝化后热处理温度对钝化膜耐蚀性的影响,用扫描电镜(SEM)观察了钝化膜的微观形貌。结果表明:当钛酸四丁酯含量为12.5 mL/L,钝化液pH值1.3,钝化时间15 s,热处理温度40℃时,钝化膜具有较好的防护性能;镀锌层经钛溶胶钝化处理后,表面趋于致密,同时更加平整,有利于进一步提高镀锌层的防护性能。     

热镀锌层硅酸盐钝化膜的耐蚀性

热镀锌层的硅酸盐钝化体系无毒无污染、成本低,且使用方便、寿命长,但pH值不稳定,易形成凝胶。研制了一种pH值易于控制的硅酸盐钝化体系对热镀锌层钝化,采用扫描电镜（SEM）和能谱仪分析了镀锌层硅酸盐钝化前后的形貌和成分,通过中性盐雾试验、5％NaCl浸泡试验和极化曲线测试研究了镀锌层、硅酸盐钝化试样、铬酸盐钝化试样的耐蚀性,并分析了硅酸盐钝化膜的耐蚀机理。结果表明：镀锌层表面的硅酸盐钝化膜可抑制镀锌层腐蚀的阳极和阴极过程,阻碍腐蚀反应的进行,同时可对镀锌层机械隔离,提高镀锌层的自腐蚀电位,从而显著改善了镀锌层的耐蚀性能,其防腐蚀效果与铬酸盐钝化膜的相当。     

高耐蚀镀锌钝化工艺

通过在钝化液中加入硅溶胶，产生一种性能优异的钝化液。它钝化的镀锌件具有高耐蚀耐热性。研究了钝化液成分，钝化工艺和镀层表面状态对钝化膜耐蚀性的影响，并测试了钝化膜的性能。     

镍镀层水性无铬钝化后的耐腐蚀性能

为了提高电镀镍层的耐蚀性能,分别采用了硅烷偶联剂(KH-550)和有机-无机缓蚀剂水性无铬钝化液对电镀镍层进行了钝化。研究了KH-550的水解过程及2种钝化液的稳定性,分析了2种钝化膜的耐蚀性能及其形貌。结果表明:KH-550水解后生成了硅醇,硅醇发生缩合交联反应,水解液不稳定;电镀镍层钝化后耐腐蚀性能得到明显提高,但2种钝化膜的均匀性有待提高。     

6061铝合金表面硅烷-镧盐复合转化膜的耐蚀性能和结合力

目前国内对稀土硝酸镧改性硅烷膜的耐蚀性少见研究报道。采用极化曲线、硫酸铜点滴试验方法,研究了硝酸镧对6061铝合金表面γ-氨丙基三甲氧基硅烷(KH-550)硅烷膜耐蚀性能的影响;通过全浸腐蚀试验进一步研究复合膜、空白试样、硅烷膜试样、镧盐钝化膜试样与有机涂层间的结合力。结果表明:在KH-550硅烷基础溶液中添加一定量硝酸镧可有效提高硅烷膜的耐蚀性和结合力;所得复合膜层均匀、致密。同时初步探讨了复合膜的耐蚀机理。     

热镀锌钢板水性聚氨酯复合钝化膜的制备及其耐蚀性能

为了进一步提高热镀锌钢板的耐蚀性能并消除其他方法的弊端,以水性聚氨酯(PU)为主成膜物质,添加硅烷偶联剂KH560、乳化蜡、含异氰酸酯基团的水性固化剂,并加入防锈剂乙酰丙酮氧钒和磷酸二氢镁配成复合钝化液,对热镀锌钢板钝化。采用正交试验优化了复合钝化液的组成,采用中性盐雾试验、电化学扫描等方法测试了最优钝化膜的耐蚀性能。结果表明:钝化液组成为12.0%PU,8.0%硅烷偶联剂,5.0%乳化蜡,1.2%磷酸二氢镁,0.3%乙酰丙酮氧钒,0.8%水性固化剂时,复合钝化膜96 h盐雾试验腐蚀面积4%,自腐蚀电流密度是不含防锈剂有机钝化膜的0.017 6倍,耐蚀性明显优于单一有机钝化膜。     

钢铁表面硅烷锆盐植酸复合转化膜耐腐蚀机理研究

为提高40Cr钢体表面耐腐蚀性能,采用双-[γ-(三乙氧基硅)丙基]-四硫化物(BTESPT)、硝酸锆和植酸在40Cr钢表面制备了具有优异耐蚀性能的硅烷锆盐复合转化膜,采用正交实验法优选了硅烷锆盐复合转化液成膜的工艺条件。采用硫酸铜滴定实验、扫描电镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)及电化学测试对复合膜的耐蚀性、形貌、成分、膜层的电位特性进行分析。结果表明：硅烷锆盐复合膜最优工艺为硅烷浓度5%(体积分数),硝酸锆浓度为0.75%(质量分数),溶液pH值为4,反应温度25℃,反应时间50 s;通过硫酸铜点滴试验和电化学测试可以看出掺杂植酸的复合转化膜的耐蚀性比单一硅烷膜和硅烷锆盐膜得到了明显的提升;通过微观形貌观察可以看出,植酸的添加弥补了膜层缺陷,阻碍了腐蚀介质的扩散,增强了膜层的耐腐蚀性。     

镀锌板水性环氧树脂复合钝化膜的耐蚀性能

镀锌板经环氧树脂系有机/无机复合钝化处理后耐蚀性能大幅提高,目前对其研究不够深入。将水性环氧树脂、Ni(NO3)2.6H2O,H2O2及有机酸等配制成复合钝化液,在镀锌板表面制备了有机/无机复合钝化膜。采用Tafel极化曲线、交流阻抗(EIS)和中性盐雾试验(NSS)等方法对单一环氧树脂钝化膜和复合钝化膜的耐蚀性进行了对比研究,采用扫描电镜(SEM)和能谱分析(EDS)对复合钝化膜的表面形貌和组成进行了分析。结果表明:无机盐﹑有机酸与环氧树脂在镀锌板表面形成的有机/无机协同缓蚀复合膜具有优良的耐蚀性和较好的工业实用推广价值。     

钕铁硼永磁体镀锌工艺

比较了钕铁硼磁体镀锌层各种钝化工艺所形成钝化膜的耐蚀性能，发现镀锌层厚度对钕铁硼磁体的耐蚀性影响很大，在常规钝化液中加入一定量的钛（Ⅳ）离子能明显提高钝化膜的耐蚀性，采用Zn-Ni合金电镀获得的镀层具有最佳的耐腐蚀性能。     

热镀铝锌层铈掺杂硅烷钝化膜的性能

研究了硝酸铈掺杂双-[r-(三乙氧基硅)丙基]四硫化物(BTESPT)硅烷溶液处理热镀铝锌基体的结构、表面形貌和性能.结果表明,硝酸铈掺杂硅烷溶液与铝锌基体表面发生了化学键合作用,形成Si-O-Al与Si-O-Zn成膜,钝化膜中的主要有机基团与掺杂前没有显著的差别.与铬酸盐膜和未掺杂硅烷的膜相比,硝酸铈掺杂硅烷溶液明显提高了钝化膜的耐蚀性.铈盐掺杂硅烷膜均匀、致密,无明显微裂纹.硅烷膜的主要成分有C、O、Si,S、Al、Zn、Ce,进一步说明Ce3 没有与基体或硅烷中的有机基团反应,只是以物理填充的形式沉积在基体上.