镀锡钢板表面钝化膜的形成机制

未来,重铬酸盐阴极电解钝化仍有一定的应用市场,对其成膜机理的深入了解,有助于从另一方面推动无铬钝化技术的发展。对镀锡钢板进行了重铬酸盐钝化,从理论上分析了其电化学钝化与化学钝化成膜的过程及膜的组成差异;采用电量法与光电子能谱(XPS)法测定了镀锡钢板钝化前后表面的组成,验证了理论分析的结果;通过对不同钝化条件下得到的镀锡钢板表面的Sn3d和Cr2p峰的拟合,分析了钝化电量与电位对电化学和化学钝化过程的影响。结果表明:镀锡钢板表面重铬酸盐阴极电解钝化过程中电化学和化学2种钝化同时存在,膜的构成物分别为Cr(OH)3,Cr2O3。     

大电流启镀下镀锡层覆盖度的研究

以不同粗糙度的钢板为基体,采用弗洛斯坦镀锡液在赫尔槽中电镀锡。先采用扫描电子显微镜观察了电镀初始阶段的锡镀层形貌,并通过赫尔槽试验研究了钢板粗糙度对镀层覆盖度的影响。在总电量相等的前提下,采用前期大电流后期小电流的方式电镀锡,以研究大电流启镀对镀锡层覆盖度的影响。结果表明,电镀初期锡晶核优先在原板表面轧制纹的凸起处生成并持续生长,导致镀层分布不均匀、覆盖度较低。采用大电流启镀可有效提高镀层覆盖度、均匀性和致密度。     

钝化工艺对甲磺酸盐镀锡板表面钝化膜性能的影响

通过正交试验,研究了钝化电量、主盐浓度、钝化液p H与温度对甲磺酸盐镀锡板表面钝化膜铬含量、耐蚀性与漆膜结合力的影响。在本实验选定的参数范围内,钝化电量对以上3种性能都有较为显著的影响,尤其是漆膜结合力。钝化液p H对钝化膜的铬含量与耐蚀性影响最大,在实际生产中,钝化液的p H控制在4.2左右为最佳。生产高钝化电量镀锡板时,应避免采用过大的电流而影响钝化效果,并适当调低钢带走速作为配合。     

大电流启镀对不同粗糙度钢板镀锡及其软熔合金层耐蚀性的影响

为得到具有良好耐蚀性的镀锡层,在对镀锡电流密度优化的基础上,保持总电镀电量及其他工艺条件不变,采用大电流冲击启镀对2种不同粗糙度的T4CA低碳钢板进行镀锡。利用扫描电子显微镜对比研究了常规电镀与大电流启镀下,不同粗糙度低碳钢板镀锡层及其软熔合金层微观形貌的变化,以及由此对镀锡板耐蚀性产生的影响。结果表明:大电流启镀可获得细致、均匀且覆盖度高的镀层,软熔合金层较为均匀、致密,耐蚀性较强。     

浸锌液中甘油对提高铝浸锌层上电镀层结合力的作用

考虑到甘油的保湿作用,提出在浸锌液中添加甘油,以期改善铝合金大工件浸锌后时而出现的上部镀层结合力不良的现象。利用pH试纸液痕法、时间-电位曲线测试及热震-划格法,分别研究了采用加入不同浓度甘油的浸锌液一次浸锌后,铝试片上滞留液膜的分布、浸锌层的稳定电位变化及后续镀层结合力。结果表明:加入甘油后,浸锌液膜分布均匀,甘油质量浓度为20g/L时可有效防止浸锌层上部因液膜干燥而被氧化,从而保证后续镀镍层的结合力。     

尼龙无铬粗化与无钯活化的金属化过程

为取代传统的铬酐粗化和胶体钯活化的化学镀前处理工艺,通过一种绿色环保的方法实现尼龙(PA10T)表面金属层的制备.利用傅里叶红外光谱仪、X射线光电子能谱仪研究前处理过程中尼龙表层官能团分布及价键变化,并建立模型阐述金属化过程.结果表明:采用硫酸-乙醇的粗化体系可达到粗化效果,使PA10T中酰胺键断裂并生成氨基和羧基;采用无钯活化工艺时通过Cu~(2+)与氨基、羧基的配位使尼龙表面活化得以实现.通过上述简易、环保的方法可以在PA10T表面得到结合力良好的镀层,采用电子万能材料试验机测试镀层结合力达到537 N·cm~(-2).     

预烘烤对镀锡板表面膜层和润湿性的影响

目的 提高镀锡板与涂料匹配性,研究预烘烤消除缩孔对镀锡板表面膜层和润湿性能的影响。方法 采用计时电位曲线、X光电子能谱仪、热重差热测试及表面接触角方法,分别评价烘烤处理前后的镀锡板表面钝化膜、氧化膜成分含量变化,并通过表面能对表面润湿性变化进行分析。结果 120 ℃烘烤不同时间下,钝化膜铬含量由4.30 μg/cm²增至5.16 μg/cm²,膜层中的Cr(OH)3/Cr2O3含量比例显著下降,使Cr(OH)3脱水缩合生成电活性的Cr2O3被检出。氧化膜含量(库伦法计算)由1.5 mC/cm²以上降至0.6 mC/cm²左右,其组成进一步被氧化生成SnO2,无法被阴极还原,降低了可被检出的氧化膜含量。水接触角由86°快速降至65°左右稳定,表面能值由37.5 mN/m最高增至50 mN/m,说明烘烤处理大幅提高了材料表面被水极性介质的润湿作用。结论 通过镀锡板涂膜前预烘烤处理,改变了镀锡板表面钝化膜和氧化膜组成以及含量比例,降低了水接触角,提高了表面能值,增强了材料对涂料表面张力适配范围,有利于漆膜稳定铺展,为涂料端配方优化,实现镀锡板缩孔控制提供了技术方向。     

铝上氨基磺酸盐镀铁取代镍中间层的工艺研究

在铝件可焊性电镀工艺中,为降低成本,减少污染,在铝件浸锌后,以氨基磺酸亚铁体系镀铁取代镀镍中间层工艺。通过Hull槽试验对氨基磺酸盐镀液的pH值、操作温度、镀液组成等工艺条件进行了优化,并对优化工艺制得的镀层样品进行了结合力、耐蚀性及可焊性方面的表征。结果表明,氨基磺酸盐镀铁工艺可达到良好的镀层结合力和镀锡层焊料润湿性,但耐蚀性能稍有欠缺。     

钝化工艺对镀锡板的阳极溶出及耐蚀性的影响

通过在无氧柠檬酸溶液中的阳极溶出测试,模拟了食品饮料罐内镀锡板的腐蚀行为,并对比研究了常规钝化、钝化前阴极电解清洗与冲击钝化工艺下镀锡板的阳极溶出及耐蚀性。结果表明:在无氧柠檬酸溶液中,锡相对于铁基体为阳极镀层,镀锡板阳极溶出电位下降较为平缓。钝化前镀锡板软熔合金层表面氧化物的减少及冲击钝化工艺,可有效延缓镀锡板基底铁的阳极溶出,提高镀锡板的耐蚀性。     

镀锡板表面不同类型硅烷偶联剂膜的腐蚀防护性能

分别采用不同类型硅烷偶联剂处理镀锡板,通过电化学阻抗谱、塔菲尔曲线测量及中性盐雾试验研究了所得膜层的腐蚀防护性能。结果表明,脲基类(KH-152和KH-160)与氨基单爪类(KH-540、KH-550、KH-792和KH-794)硅烷膜的腐蚀防护效果最差。环氧类硅烷膜(KH-560、KH-561、KH-566与KH-567)的效果较上述两类好。氨基双爪类硅烷膜(KH-170与KH-270)的防腐蚀效果最佳,且KH-170稍优于KH-270。