新型磷化液的研制

采用正交试验法优选了磷化液最佳配方为217g/L磷酸,50g/L氧化锌,40g/L磷酸二氢钠,3g/L钼酸铵,2g/L植酸,1.5g/L乙酸锰,4.5g/L氧化促进剂DJ1,1.5g/L低温促进剂DJ2,3g/L复配表面活性剂DJ3。所得磷化膜经金相显微镜观察,其金相结构致密、连续。通过电化学方法测试成膜过程的极化曲线,表明磷化过程成膜后,腐蚀电流基本保持不变。利用X射线光电子能谱测定膜表面的元素组成,发现Zn、Fe、P的不同峰值的能谱,及O的能谱峰及俄歇能谱同时存在,说明磷化膜主要是由Fe、Zn的多种磷酸盐构成。该磷化液稳定,沉渣少,成膜速度快,磷化膜耐蚀性能好。     

超声辅助电解磷化工艺研究

传统中高温磷化工艺能耗高、产生磷化渣多、采用的促进剂对环境危害较大;电解磷化工艺虽然成膜时间短、生产效率高,但是生成的磷化膜耐蚀性较差。因此,本文对传统磷化工艺、电解磷化工艺进行改进,开发了一种超声辅助电解磷化工艺,研究了超声波作用下工艺参数、主成膜组分浓度对磷化膜性能的影响,并借助微观形貌图和X射线衍射仪(XRD)对超声的促进作用进行了探究。研究结果表明：超声辅助电解磷化并未改变磷化膜物相组成,其主成分仍然为Zn₃(PO₄)₂·4H₂O,但是生成的磷化膜相较于电解磷化晶粒尺寸更小,晶粒间排列更紧密,致密性更好。此外,超声辅助电解磷化适宜的工艺参数和主成膜组分浓度为：温度35℃,电流0.5 A,超声功率150 W,氧化锌30 g/L,磷酸128 g/L,硝酸锌110 g/L,此时磷化膜厚度适中,耐腐蚀性更强。     

一种兼具装饰性和耐蚀性的镁合金红色微弧氧化膜层的制备

[目的]镁合金微弧氧化在装饰性方面的研究报道不多。[方法]采用微弧氧化技术在ZM5镁合金表面制备了红色的微弧氧化陶瓷层,研究了主盐Na₂SiO₃和着色剂CuSO₄的质量浓度,配位剂的种类,以及氧化时间对膜层的影响。[结果]在含有Na₂SiO₃ 20.0g/L、CuSO₄ 0.5g/L、乙二胺四乙酸二钠0.5g/L和NaF 0.5g/L的电解液中,以电流密度3.5A/dm²氧化25min,能够获得厚度约为31.4μm的红色微弧氧化膜。该膜层致密,主要由MgO、Mg₂SiO₄和CuO组成,在铜加速乙酸盐雾试验中出现锈蚀的时间为48h。[结论]ZM5镁合金表面红色微弧氧化膜的耐腐蚀性能比在不加CuSO₄时所得白色微弧氧化膜更好。     

臭氧催化氧化降解煤焦化高盐废水有机物的试验研究

为实现臭氧催化氧化高效去除煤焦化高盐废水中的有机物，分别采用浸渍法、混合法、喷涂法制备Fe-Al₂O₃催化剂，开展工艺优化试验以确定最优工艺参数，并对臭氧催化剂开展连续效果评价。结果表明：采用浸渍法制备的Fe-Al₂O₃催化剂对COD去除率最高，活性组分Fe₂O₃均匀负载于载体表面，粒径以30～40 nm居多；该催化剂比表面积为231.699 m²/g，孔容为0.414 cm³/g，介孔约占90%。臭氧催化氧化降解煤焦化高盐废水的最佳工艺参数为：催化剂投加量800 mg/L，臭氧质量浓度200 mg/L，臭氧通气量1.5 L/min，在此条件下连续运行100 h,COD的去除率稳定在51%～54%，该Fe-Al₂O₃催化剂具有良好的催化稳定性。     

Co3O4催化臭氧氧化降解水中酮基布洛芬的研究

以Co(NO₃)₂·6H₂O和尿素为原料制备了9种Co₃O₄催化材料，考察了其对水中酮基布洛芬(KTP)的催化臭氧氧化降解效能。结果表明，与单独臭氧氧化相比，所制备的Co₃O₄对水中KTP的催化臭氧氧化降解率提高了12.0%～63.8%，且在n[Co(NO₃)₂·6H₂O]:n(尿素)=4:1、煅烧温度400℃下制备得到的Co₃O₄催化剂催化活性最高。SEM、XRD、FTIR、XPS、BET等表征分析显示，该Co₃O₄催化剂表面呈覆盖细小微粒的球状颗粒，晶相为立方相，且表面含有丰富的羟基，表面羟基密度为1.075×10^-5 mol/m²。机理研究证实，Co₃O₄对水中KTP的非均相催化臭氧氧化降解...     

臭氧在铝材磷化中的应用研究

采用SEM、动电位极化曲线及磷化膜重等测试手段,确定了磷化液中各组分的配比及磷化工艺条件.D(臭氧)=(0.6～0.9)mg/L,磷化温度约40℃,pH值控制在3.5～3.7,磷化时间为5 min.在此条件下,加入复合促进剂,制得磷化膜重每平米可达4.92 g.在质量分数3%NaCl溶液中测定磷化膜的电极化曲线,腐蚀电流密度为2.9μA/cm2,说明磷化膜的耐腐蚀性能好.     

Mn2+催化臭氧氧化活性污泥强化溶胞

研究了不同浓度活性炭、活性焦和Mn²⁺催化作用下臭氧氧化污泥碳源释放情况,发现Mn²⁺为较佳催化剂。本文进一步对比考察了不同Mn²⁺投加量对催化臭氧化污泥溶胞释放有机物的影响以及反应前后污泥特性的差异,探究了Mn²⁺催化臭氧化促进溶胞作用的机理。结果表明,在臭氧氧化污泥时添加Mn²⁺能促进污泥碳源的释放,其中当Mn²⁺投加量为1.5mmol/L时,污泥碳源的释放效果较佳,溶解性化学需氧量的变化值（ΔSCOD）质量浓度为76mg/L,约为单独臭氧氧化（O₃组）的4倍;污泥絮体胞外聚合物溶解性蛋白和腐殖质含量较原泥（空白组）和O₃组相比均有显著增加,分别为2倍和2.3倍,证实了Mn²⁺催化氧化促进了活性污泥胞内有机物的溶出。进一步的机理探究得出,O₃+Mn²⁺组·OH产量为O₃组的1.15～1.74倍,说明Mn²⁺催化氧化促进了反应过程中活性自由基尤其是·OH的生成。Mn²⁺催化臭氧氧化活性污泥在强化污泥破胞的同时,对污泥的理化性质影响较小,基本与单独臭氧氧化维持在同一水平,后续将其应用于基于臭氧旁路处理的污泥原位减量连续工艺有较大的可行性和实际意义。     

金黄色磷化膜常温制备与耐蚀性能研究

为提高磷化膜的装饰效果以满足特殊场合的需要,通过正交试验优化了一种能在常温下获得金黄色磷化膜的磷化液配方,用正交试验极差分析法、目测法和硫酸铜溶液点滴试验分别研究了溶液主要成分、pH、温度及磷化时间等因素对磷化膜外观和耐蚀性的影响。其磷化液组成为:3.0 g/LHO-R-COOH、3.5 g/L促进剂、3.0 g/LNa3PO4.12H2O、4.8 g/LZn2+、1.2 g/LMn(H2PO4)2.2H2O、13.6 mL/L H3PO4。最佳磷化工艺参数:θ=25~31℃,pH=2.34~2.84,t=15~20min。     

钢铁件磷化-氧化复合处理工艺及膜层性能

将钢铁件磷化与氧化(双槽)两大工艺结合起来,开发了一种新型转化膜生产工艺。磷化液配方和工艺条件为:磷酸二氢锌30~40 g/L,硝酸锌90~120 g/L,硝酸锰10~20 g/L,总酸80~90点,游离酸2~3点,常温,时间10 min。第一槽氧化液配方和工艺条件为:NaOH 550~600 g/L,NaNO_2 100~150 g/L,温度130~150℃,时间25~35 min。第二槽氧化液配方和工艺条件为:NaOH 600~650 g/L,NaNO_2 150~200 g/L,温度135~140℃,时间25~35 min。该复合转化膜具备磷化膜与氧化膜的优点,平整光滑,厚而耐腐蚀,经过长久磨损后依旧耐腐蚀。     

回流固定床臭氧催化氧化煤化工反渗透浓水

设计了一种具有回流的固定床臭氧催化氧化反应装置,对浸渍法制得的α-Fe₂O₃/γ-Al₂O₃催化剂的性能进行了表征,并利用其在回流固定床反应装置中对煤化工反渗透浓水的臭氧催化氧化性能进行了研究。结果表明：α-Fe₂O₃/γ-Al₂O₃的比表面积、平均孔径、总孔容和活性组分α-Fe₂O₃含量分别为161.74m²/g、10nm、0.4533cm³/g和8.73%。反渗透浓水COD去除率随催化剂装填高度、臭氧投加浓度和过氧化氢投加量的增加而均呈现为先增加、后降低的变化趋势,回流可显著地提高废水COD去除率,适宜的催化剂装填高度、臭氧投加浓度、过氧化氢投加量和回流比分别为350mm、300mg/L、150mg/L和50%,臭氧催化氧化反渗透浓水的COD去除率达74.33%。煤化工反渗透浓水中大部分溶解性有机物和腐殖酸类物质均被臭氧催化氧化分解。     

不锈钢表面电化学磷化及膜层性能

采用由4.0 g/L ZnO、4 g/L CaCl2、5%(体积分数)H3PO3、4 g/L酒石酸和3 g/L氯酸钠组成的锌钙系磷化液,在温度为70°C和电流密度为4 mA/cm2的条件下对1Cr18Ni9Ti不锈钢表面进行电化学磷化20 min。对比了所得磷化膜与采用相同磷化液化学磷化2 h所得膜层的表面形貌、相结构和耐蚀性。结果表明,与化学磷化相比,电化学磷化所需时间较短,所得膜层的结晶大小和分布均匀,耐腐蚀性更好。     

锌钙系磷化液的研究

通过改变磷化液组成和工艺条件,考察其对磷化膜耐蚀性和膜厚的影响,研究了锌钙系磷化的主要控制因素,结果表明,影响磷化膜的成膜速率及质量的因素,主要有Zn2 /Ca2 、PO3-4/NO-3、Ca(NO3)2、Zn(H2PO4)2、促进剂B、磷化温度和时间,此外,Fe2 、Ni(NO3)2、促进剂A对锌钙系磷化也有一定的影响.根据磷化工艺中各项指标的影响,确定了锌钙系磷化液配方.     

常温高效磷化液的研制

研制了一种以磺基水杨酸为添加剂的常温、高效、耐腐蚀型磷化液。通过正交实验,得到磷化液最佳配方:5.0g/氧化锌,10.0mL/L磷酸,0.20g/L磺基水杨酸,0.50g/L氯酸钾,0.1g/L络合剂,0.20g/L柠檬酸,0.15g/L钼酸盐0.50g/L硝酸镍。分析了磷化膜层的表面形貌及电化学特征测定了该膜层的耐蚀性与膜重,并对磺基水杨酸的作用机理进行了探讨。结果表明,该磷化液性能优良;磺基水杨酸可以与Fe3 配位,加快磷化反应速率,缩短磷化成膜时间,提高磷化膜的耐蚀性。     

硝酸钙对镁合金锰系磷化膜耐蚀性的影响

在由Mn(H2PO4)2、C6H8O7、NaOH和H3PO4组成的磷化液中加入Ca(NO3)2,考察了体系pH、磷化时间和硝酸钙用量对镁合金AZ31B锰系磷化膜耐蚀性的影响,利用扫描电子显微镜、能谱仪和X射线衍射仪表征了磷化膜的微观结构、元素成分和相结构,用硫酸铜点滴腐蚀试验、动电位极化曲线测量和电化学阻抗谱技术测试了它的耐蚀性。结果表明,添加0.2 g/L硝酸钙所得磷化膜致密、少孔,耐蚀性最好。     

促进剂对钢铁常温磷化的影响及机理

采用锌系磷化工艺对钢铁表面进行防护,以提高钢铁表面耐蚀性及与涂层的结合力。以磷化膜外观及耐蚀性为考察指标,通过单因素实验考察了常温锌系磷化液中硝酸铜、柠檬酸、氟化钠、硝酸镍和钼酸钠5种促进剂对磷化的影响。结果表明,各促进剂对磷化膜外观及耐蚀性均有明显的促进作用,其适宜质量浓度为:0.08 g/L硝酸铜,2 g/L柠檬酸,1.2 g/L氟化钠,15 g/L硝酸镍,2 g/L钼酸钠,并探讨了促进剂的磷化作用机理。     

电解磷化工艺对锌系磷化膜耐蚀性影响的研究

为提高碳钢的耐蚀性与冷加工性能,采用电解磷化法制备了锌系电解磷化膜,通过盐雾试验、Tafel曲线及交流阻抗等方法研究了电解磷化工艺对锌系电解磷化膜耐蚀性的影响,并通过X-射线衍射仪分析了电解磷化膜的成分。结果表明,磷化膜成分为Zn_3(PO_4)_2、Fe_3(PO_4)_2,在Jκ为45 A/dm~2,磷化t为10 s,θ为60℃的条件下,电解磷化膜盐雾试验35 h不锈蚀。     

磷化温度对汽车用冷轧钢板锌-锰磷化膜性能的影响

研究了磷化温度对汽车用冷轧钢板表面锌-锰磷化膜的外观及耐蚀性的影响。结果表明:锌-锰磷化膜主要由Zn、Zn₃(PO₄)₂和MnHPO₄组成。当磷化温度低于50℃或超过65℃时,磷化膜的外观和耐蚀性都不太理想;随着磷化温度的升高,磷化膜的色泽趋于均匀,耐蚀性逐渐改善。当磷化温度为60℃时,磷化膜呈深灰黑色且色泽比较均匀,耐硫酸铜点滴时间达到75 s,在盐水中浸泡24 h后磷化膜表面的腐蚀坑数量较少,其耐蚀性明显比未磷化的冷轧钢板的耐蚀性好。     

化工管道连接法兰磷化工艺条件优化及磷化膜的耐蚀性

以化工管道连接使用的Q235钢法兰为研究对象,对其进行磷化处理以提高耐蚀性.采用正交试验法考察了磷酸二氢锌浓度、氟化钠浓度、硝酸镧浓度、磷化液温度和磷化时间对磷化膜耐CuSO4点蚀时间的影响,并通过极差分析得到最佳磷化工艺条件为:磷酸二氢锌浓度60 g/L、氟化钠浓度2.5 g/L、硝酸镧浓度40 mg/L、磷化液温度...     

亚铁离子对磷化膜质量影响的研究

研究了常温锌系磷化液中亚铁离子含量对磷化过程及磷膜性能的影响。当磷化液中亚铁离子含量为０．３－２ｇ／Ｌ时,可获得质量满意的磷膜层。并探讨了亚铁离子的作用机理。