電鍍鋅板上鈣改性磷化膜的研究.pdf

1、電鍍鋅板廣泛應用于汽車工業(yè)中，它的應用可以減少車身蝕孔的產(chǎn)生，提高汽車的使用壽命，減少材料和能源的浪費。目前電鍍鋅板普遍采用低Zn2+、含Mn2+、Ni2+的三元磷化表面處理，而重金屬Ni2+對環(huán)境有污染，需要尋找其替代品。本論文以Ca2+取代傳統(tǒng)的三元磷化液中的Ni2+，形成了一種Ca2+改性磷化處理技術，具有一定的創(chuàng)新性和較好的應用前景。
　　 1．研究了一種無鎳的Ca2+改性磷化液，適合鍍鋅鋼板磷化的方法。通過開路電位(O

2、CP)、Tafel曲線、掃描電鏡(SEM)、能譜(EDS)、光電子譜(XPS)研究了磷化液中鈣/鋅摩爾比對電鍍鋅板上磷化膜性能和成分的影響。結果表明少量Ca2+的加入可以細化磷化膜晶粒，而當磷化液中的鈣/鋅摩爾比達到8時，可將鍍鋅板上枝葉型結晶改變成細密、球狀結晶結構。這種致密的膜層結構很好的保護效果。膜層的主要成分為Zn2Ca(PO4)2.2H2O、Zn3(PO4)2.4H2O。進一步增加鈣/鋅摩爾比磷化膜結晶形態(tài)變化不大。
　

3、　 2．通過時間-電位曲線和成膜過程中對應的掃描電鏡(SEM)研究了電鍍鋅板在Ca2+改性磷化液中成膜的機理，結果表明電鍍鋅板上的磷化膜晶粒成長分為三個階段：枝葉狀鋅系磷化膜在基材表面快速形成；晶形變化的過渡階段；球狀的晶粒重結晶過程。
　　 3．通過掃描電鏡(SEM)、Tafel曲線、時間-膜重測試、耐堿性能測試、耐高溫性能測試、耐Cl-性能測試及循環(huán)腐蝕測試對電鍍鋅板上Ca2+改性磷化膜進行了性能評估。掃描電鏡(SEM)和

4、Tafel曲線的結果表明這種新三元磷化膜比鋅系磷化膜更致密。而時間-膜重曲線表明五分鐘可形成完整磷化膜層。高溫性能測試磷化膜良好的耐高溫性能。耐堿性能測試表明膜層有優(yōu)異的耐堿性能。耐循環(huán)腐蝕測試表明這種新三元磷化膜與陰極電泳膜有很好的結合力，配套后的漆膜有優(yōu)良的耐蝕性能。耐Cl-性能測試表明，經(jīng)過鉬酸鹽和氟硅酸鹽進行改性后的膜層，其Cl-耐蝕性能可達到24小時以上。
　　 4．Ca2+改性磷化液除用于電鍍鋅板外，還可用于鋼板和鎂