鋼鐵表面復(fù)合轉(zhuǎn)化膜制備及其耐蝕性能研究.pdf

1、鋼鐵是應(yīng)用范圍最廣、使用量最大的金屬。但鋼鐵又是最容易腐蝕的金屬。長(zhǎng)期以來人們一直采用多種表面處理技術(shù)防止鋼鐵腐蝕。目前最常用的方法之一是磷化。磷化技術(shù)通過化學(xué)與電化學(xué)反應(yīng)在鋼鐵表面形成一層難溶的磷酸鹽膜層,目的是對(duì)鋼鐵進(jìn)行預(yù)處理,改變鋼鐵的表面性質(zhì),提高有機(jī)涂層的附著力,從而利用有機(jī)涂層的性質(zhì)進(jìn)行涂裝處理實(shí)現(xiàn)對(duì)鋼鐵金屬的腐蝕保護(hù)。但是,磷化和涂裝工藝過程復(fù)雜、繁瑣,且含磷廢水的排放引起水體富營(yíng)養(yǎng)化。因此,尋求工藝簡(jiǎn)單、綠色環(huán)保的腐蝕防

2、護(hù)工藝值得我們進(jìn)行科學(xué)研究。
　　首先在本課題組成功研究制備氟鐵酸鹽轉(zhuǎn)化膜基礎(chǔ)上，通過對(duì)亞鐵氰化鉀、硫酸鋯、硫酸鈰、硫酸鉻和硝酸鉻無機(jī)物進(jìn)行單因素試驗(yàn),研究不同無機(jī)物對(duì)氟鐵酸鹽轉(zhuǎn)化膜的改性作用。采用中性鹽霧試驗(yàn)測(cè)試轉(zhuǎn)化膜的耐蝕性能。結(jié)果表明在氟鐵酸鹽基礎(chǔ)液中添加適量硝酸鉻可改進(jìn)氟鐵酸鹽轉(zhuǎn)化膜的外觀和耐蝕性,在鐵試片表面形成一層均勻致密的轉(zhuǎn)化膜,鹽霧時(shí)間為5h。
　　其次在氟鐵酸鹽轉(zhuǎn)化膜基礎(chǔ)上，通過對(duì)單寧酸、沒食子酸和丙烯酸有

3、機(jī)物進(jìn)行單因素試驗(yàn),研究不同有機(jī)物對(duì)氟鐵酸鹽轉(zhuǎn)化膜的改性作用。采用中性鹽霧試驗(yàn)測(cè)試轉(zhuǎn)化膜的耐蝕性能。結(jié)果表明在氟鐵酸鹽基礎(chǔ)液中添加適量單寧酸可有效改進(jìn)氟鐵酸鹽轉(zhuǎn)化膜的外觀和耐蝕性,在鐵試片表面形成一層均勻致密的藍(lán)黑色轉(zhuǎn)化膜,鹽霧時(shí)間為5h。采用掃描電鏡(SEM)、能譜(EDS)和紅外光譜分別對(duì)其轉(zhuǎn)化膜的結(jié)構(gòu)形貌和成份進(jìn)行了研究。結(jié)果表明添加單寧酸的轉(zhuǎn)化膜結(jié)構(gòu)致密、顆粒細(xì)小。
　　最后綜合考慮無機(jī)改性和有機(jī)改性的性能,通過試驗(yàn)研究獲

4、得一步制備有機(jī)無機(jī)復(fù)合膜的工藝方案為KF125g/L、HNO375ml/L、單寧酸4g/L、硝酸鉻5g/L、促進(jìn)劑1g/L、少量潤(rùn)濕劑,反應(yīng)溫度為60℃,反應(yīng)時(shí)間為30min。采用中性鹽霧試驗(yàn)、掃描電鏡(SEM)、能譜(EDS)和紅外光譜分別對(duì)轉(zhuǎn)化膜的耐蝕性能、結(jié)構(gòu)形貌和成份進(jìn)行了研究。并對(duì)復(fù)合膜的成膜機(jī)理進(jìn)行研究。結(jié)果表明復(fù)合轉(zhuǎn)化膜由氟鐵酸鉀、單寧酸-Fe3+和單寧酸-Cr3+的絡(luò)合物組成,其結(jié)構(gòu)致密、顆粒細(xì)小(粒徑小于1μm)、耐蝕