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.     

镀锌层钼酸盐钝化膜腐蚀行为的研究

钼酸盐钝化能够显著提高镀锌层的耐腐蚀能力。一定工艺下获得的钼酸盐钝化膜的耐蚀性与铬酸盐钝化膜的耐蚀性相当,在酸性腐蚀介质下甚至可优于铬酸盐钝化。钼酸盐钝化中存在裂纹会降低钝化膜在中性盐雾腐蚀或盐水浸泡腐蚀中的耐蚀能力,而在酸性盐雾腐蚀下钝化膜的耐蚀能力则主要取决于钝化膜厚度。钼酸盐钝化膜能阻滞锌层在5％NaCl水溶液中腐蚀的阴极过程,使腐蚀电流显著减小。     

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.     

镀锌层无铬钝化工艺研究

开发了一种无铬无毒的环保型镀锌层钝化工艺，通过试验研究了钝化液成分和工艺条件对钝化膜的影响情况。钢铁件在锌酸盐或酸性镀锌15μm后，采用此工艺钝化，得到的钝化膜抗白锈试验24h，中性盐雾试验72h达到5级（符合国家标准），钝化液排放达到环保要求。     

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。     

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.     

A3钢镀锌层钼酸盐钝化膜的组成和性能

使用加速腐蚀试验和X射线光电子能谱（XPS）等手段,研究了A3钢镀锌层钼酸盐钝化膜的组成和性能．结果表明,钼酸盐钝化膜膜层厚度大于35nm,钝化膜外层钼元素以Mo^3＋、Mo^6＋形式存在,主要组成为：MoO3,Mo（OH）3,Zn（OH）2,ZnO,ZnM004;钝化膜内层钼元素以Mo^3＋形式存在,主要由Mo2O3,Mo（OH）3,ZnO,ZnMo2O4组成．钝化膜表面层中的MoO4^2-具有抗氯离子等侵蚀性阴离子的破坏作用,使钝化膜具有阳离子选择性,提高镀锌钝化膜的耐蚀性能．     

批量热镀锌钼酸盐无铬钝化膜的耐蚀性能

目前,国内生产企业批量热镀锌无铬钝化实际应用的成功案例较少。利用复配技术在钼酸盐钝化液中加入适量磷酸、活化剂、封闭剂,配制了2种无铬钝化液,并对批量镀锌板进行无铬钝化。采用扫描电镜、能谱仪和中性盐雾试验等对比研究了批量镀锌无铬钝化层的表面形态、成分、组成和耐蚀性能,对无铬钝化层的耐蚀机理进行了分析。结果表明,批量热镀锌钼酸盐无铬钝化层具有良好的耐蚀性能和抗白锈能力,能有效提高批量镀锌层的耐蚀性。     

镀锌及锌合金层低毒、无毒钝化工艺

综述了国内外镀锌及锌合金层主要的低毒无毒钝化工艺.介绍了镀锌及锌合金层钝化原理和钝化体系.讨论了镀锌及锌合金层无六价铬钝化工艺的特点,包括三价铬盐钝化、钼酸盐钝化、稀土钝化、钛盐钝化、硅酸盐钝化、钨酸盐钝化和有机物钝化等,并针对各种钝化工艺的特点提出了有待完善的方面.通过分析讨论镀锌及锌合金层低毒、无毒钝化工艺,从成本和性能两个因素比较得出三价铬钝化技术是最有可能被接受的六价铬替代品,其次为钼酸盐钝化.指出了六价铬钝化工艺的替代势在必行,以及无毒或低毒、高耐蚀性和低成本的镀锌及锌合金层钝化工艺是今后的研究方向.     

水性丙烯酸树脂作为金属表面钝化剂的研究现状

水性丙烯酸树脂作为金属表面处理剂已经有广泛的研究和应用。综述了水性丙烯酸树脂作为主要成膜物质在金属基体钝化成膜的方法、种类及其研究进展,指出其钝化膜的耐蚀性与铬酸盐钝化膜相当,有些甚至超过了铬酸盐钝化膜,具有替代铬酸盐钝化膜的潜力。     

镀锌层三价铬钝化膜腐蚀行为的研究

通过盐雾试验、扫描电镜、电化学测试和X射线光电子谱(XPS)等手段,研究了三价铬盐(TC)和三价铬盐加丙烯酸树脂(TCA)两种钝化液制得钝化膜的腐蚀行为及其耐蚀机理.结果表明,热浸镀锌层经TC、TCA钝化处理后,均能有效提高其抗腐蚀能力;SEM发现TC钝化膜表面出现微裂纹,TCA钝化膜表面呈网状的胞状组织覆盖于镀锌层之上,这种致密性好、稳定性高的膜层起到了更好的机械隔离作用,并能抑制钝化膜中微裂纹的产生,所以耐蚀性能大大提高;XPS分析表明,TC及TCA钝化膜层铬是以CrOOH或Cr(OH)3三价存在.此外,TCA膜层中还含有四价C、五价N.     

热镀锌钢板无铬钝化膜的改性及其耐蚀性能

以丙烯酸树脂作主成膜剂,钼酸、磷酸盐作缓蚀剂,再加入经铝溶胶改性的硅烷偶联剂,通过交联反应在镀锌板表面形成无铬钝化膜。利用红外光谱、中性盐雾试验、电化学交流阻抗和极化曲线对镀锌板表面钝化膜特征进行了表征。结果表明:铝溶胶改性硅烷在钝化膜中形成了Si-O-Al键;改性后的无铬钝化膜更加致密,耐腐蚀性能更高。     

镀锌层上单宁酸钝化膜的耐腐蚀性能

为提高镀锌板的耐蚀性,以硝酸、氟化铵、氧氯化锆为辅助成分,配制了单宁酸钝化液,并用其对镀锌板进行钝化处理。通过浸泡试验确定了最佳钝化工艺,通过扫描电镜（SEM）、Tafel曲线和交流阻抗谱研究了不同条件制备的钝化膜的形貌、耐蚀性。结果表明：镀锌层经1mol／L氢氧化钾溶液于65℃活化30s后再在含10g／L氧氯化锆的钝...     

热浸镀锌层有机物-无机物复合钝化工艺优选及其性能

为了进一步提高热浸镀锌层钝化膜的耐蚀性能,针对目前无铬钝化多为独立体系的有机物钝化或无机物钝化的情况,运用有机物与无机物进行复合钝化。通过正交试验法确立了热浸镀锌层无色钝化工艺,采用单因素变量法、点滴试验、中性盐雾腐蚀试验及电化学测试技术,研究了复合钝化工艺参数对钝化膜外观和耐蚀性的影响。结果表明:最佳复合钝化工艺为40 g/L丙烯酸树脂,20 g/L硝酸钠,40 g/L硅酸钠,15 m L/L过氧化氢;p H值11,钝化时间30 s,温度30℃,恒温烘干;钝化膜的耐蚀性能接近于三价铬钝化。     

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。     

镀锌无铬钝化液的研究进展

镀锌钝化目前正朝着无铬方向进行研究,并取得了一定的进展。其中有机硅烷钝化、树脂钝化与铬酸钝化相当,且原料简单易得,两者复合钝化可提高树脂附着力、增强硅烷溶液的稳定性,发挥出最佳钝化效果,有望替代铬酸盐钝化。介绍了国内外一些典型的镀锌无铬钝化方案,并对镀锌无铬钝化技术的发展趋势进行了展望。     

镀锌钢板蒸镀镁层的耐腐蚀机理

采用真空蒸镀技术在镀锌钢板上蒸镀镁,制得了蒸镀镁层,将其在5%NaCl溶液中浸泡,运用XRD,SEM和电化学方法等对其腐蚀产物进行了分析.对2种材料的的腐蚀行为进行了研究,探讨了其耐腐蚀机理.结果表明:镀锌钢板蒸镀镁层是以MgZn2和Mg2Zn11.金属间化合物的形式存在;其腐蚀产物是以致密且具有良好绝缘性的ZnCl2·4Zn(OH)2·H2O和致密的Zn4CO3(OH)6·H2O为主体,而纯锌镀层的腐蚀产物是以疏松且具有N型半导体性质的ZnO为主体;蒸镀镁层的形成可以抑制Zn(OH)2向ZnO的转化,能促进Zn(OH)2向ZnCl2·4Zn(OH)2·H2O和Zn4CO3(OH)6·H2O的转化,后二者能够牢固地覆盖在基体表面,从而延缓了锌的腐蚀进程;在宏观上表现为镀锌钢板蒸镀镁层腐蚀产物相对于纯锌镀层更加致密,在电化学行为上表现为镀锌钢板蒸镀镬层具有更小的腐蚀电流和更高的极化电阻.     

Electrochemical Behavior of Organic Film With Nano Silica

Organic-inorganic composite films were prepared by adding different amount of nano-SiO2into water soluble acrylic resin (AC) on hot-dip galvanized steel sheet. The electrochemical behavior of nano SiO2 modified acrylic resin films in 5 % NaCl solution were studied by electrochemical measurement techniques. Results indicate when there are 8% ～ 12% SiO2 in organic film, it can shows an analogous passivation propertyin anodic polarization curves, increase anodic polarization function of galvanized coating, retarde lectrode reaction more efficiently. The reason is that either SiO2 in organic film occur chemical reaction with Zn, produce stable zinc silicate compound; or as aresult of dissolve-redeposit of SiO2 in the film.     

介质及应变速率对10钢的氢脆敏感性的影响

本文研究了 10钢在 H2 SO4溶液和 Na Cl溶液中渗氢后 ,在不同应变速率下其氢脆敏感性 .结果表明 :在 H2 SO4溶液中渗氢后 ,10钢具有明显的氢脆特征 ,应变速率从 3.33× 10 -1.sec-1～ 3.33×10 -6 .sec-1范围内 ,截面收缩率Ψ从 35 .36%降至 18.35 % ;延伸率δ从 2 9.34 %降至 14 .95 % ,10钢显示出最大的氢脆敏感性     

Inhibition of corrosion by a mixture of nonchromate pigments in organic coatings on galvanized steel

We consider several possible substitutes for toxic chromate pigments. Among the most promising compositions for the corrosion inhibition of galvanized steel with a protective organic coating, we should mention a mixture of phosphate- and calcium-containing pigments. As was shown earlier, such a mixture possesses a high efficiency under conditions of the corrosion of zinc and galvanized steel sheet; however, it is less efficient for the protection of carbon steels. This pigment mixture forms an adsorbed phosphate film on the metal and hinders the course of anodic and cathodic reactions. Zinc ions play an important role for obtaining a synergistic protective effect, increasing the coherence and decreasing the porosity of the deposited film. Traditional and local electrochemical methods (EIS and SVE) were used for studying the corrosion of galvanized steel with coatings in acid rain solution. The data obtained corroborated the high anticorrosive efficiency of a pigment mixture in an organic coating on galvanized steel. In addition, we established some specific features of its inhibiting action near defects in the coating.Translated from Fizyko-Khimichna Mekhanika Materialiv, Vol. 40, No. 3, pp. 74–80, May–June, 2004.