金属表面预处理分析应用.pdf

Classified Index: CODE: 10075 U. D. C. NO: A Dissertation for the Degree of M. Engineering The Study of Metal Surfaces Application Candidate: Lu Pin Supervisor: Prof. Chen Ze-min Prof. Xu Jian-zhong Academic Degree Applied for: Master of Engineering Specialty: Applied Chemistry University: Hebei University Date of Oral Examination: May，2012 摘 要 摘 要 钢铁腐蚀是当今面临的一个非常严峻的课题，目前金属防腐的研究主要集中在钢铁 表面成膜。本文主要研究了常温“四合一”磷化液、在钢铁表面形成化学吸附膜以及在 钢铁表面黑化成膜。本文共分为以下四部分： 第一章主要对钢铁表面形成磷化膜方法的研究情况进行了综述。本文共引用文献 76 篇。 第二章：本文在现有研究的基础上对常温“四合一”处理液的作用机理进行一些探 讨，改变了促进剂，大胆在实验中同时加入用氟锆酸钾和钼酸钠，还用了新型的植酸作 为缓冲剂，对该实验进行了大量的探索研究。通过单因素实验确定了钢铁表面除油、除 锈、磷化、钝化的“四合一”磷化液的最佳配方和工艺条件。用该磷化液处理钢铁工件 表面后，得到的磷化膜呈均匀的灰色晶体状态，膜层均匀密实，排列整齐，耐蚀性较好， 能够满足钢铁构件加工工序间的防腐要求，初步解决了除油、除锈、磷化之间的矛盾。 第三章：本文选用聚乙二醇（400 ），三乙醇胺，硅烷偶联剂，丙三醇为主体原料, 采取一步法对金属表面化学吸附成膜技术进行了系统研究。通过初步实验和单因素实验 优化出最佳工艺条件，并对在最佳工艺条件下制备的化学吸附膜进行了SEM、EDS和反 射红外表征。实验结果表明：该处理工艺处理程序简单、槽液稳定，表面形成了成膜剂 与金属之间以化学键结合的牢固、致密、均匀的化学吸附膜。该吸附膜抗蚀性及与涂层 附着力优于传统磷化工艺，化学吸附膜堆积紧密、结构稳定，对基底金属具有良好的防 腐蚀作用，并明显增强金属与涂层的附着力。 第四章：本文为了研发一种常温下钢铁表面的处理工艺，进行了以锑盐为主要成膜 组分的黑化处理液的实验研究。通过单因素实验和正交实验优化出了黑化液最佳原料 配，即：三氯化锑为 1.8g/L，硫酸铝为 0.8g/L，盐酸为 80.0mL/L，偏硅酸钠为2.0g/L ， 钼酸钠为 1.2g/L，酒石酸为 7.0g/L，发黑时间为 9min 。并对该工艺制备的黑化膜的形貌、 组成、物相等进行了 SEM、EDS 、XRD 表征。实验结果说明通过该工艺常温下制得的 黑化膜是由单质锑和少量 Al O ·2SiO ·3H O 构成的均匀、致密，完整的复合晶态膜。 2 3 2 2 关键词 钢铁表面处理 “四合一”磷化 化学吸附膜 黑化 I Abstract Abstract Corrosion of steel was facing a very serious issue