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镀锌钢板无铬钝化研究新进展

徐丽萍 , 胡丰 , 杨兴亮 , 赵云龙 , 陈均 , 裴立宅 , 张千峰

腐蚀科学与防护技术

关键词: TG172.9

镀锌钢板无铬钝化研究新进展

徐丽萍 , 胡丰 , 杨兴亮 , 赵云龙 , 陈均 , 裴立宅 , 张千峰

腐蚀科学与防护技术

在我国由于金属材料与周围环境发生化学或电化学反应所带来的腐蚀损失每年大约5000亿元人民币，约占我国国民生产总值的6％镀锌处理是钢铁防腐的一种有效手段，但在一些潮湿或腐蚀性气体环境中，镀锌层也极易被腐蚀破坏，因此，镀锌钢板仍需要进行表面钝化处理．传统的钝化工艺采用铬酸盐钝化处理技术，具有处理工艺简单、膜结合力好、耐腐蚀性高以及自修复能力好的特点．

关键词: 镀锌钢板 , 无铬钝化 , 表面钝化处理 , 电化学反应 , 国民生产总值 , 钝化工艺 , 耐腐蚀性 , 自修复能力

纳米SiO2及无机盐改性丙烯酸树脂-有机硅烷复合钝化膜的耐蚀性能

汤晓东 , 陆伟星 , 田飘飘 , 徐丽萍 , 吴晓红 , 张千峰

材料保护

为了提高丙烯酸树脂类钝化膜的耐蚀性能,以三甲基氯硅烷对纳米SiO2进行表面改性,制成分散液后与硅烷偶联剂KH-563、丙烯酸树脂及无机盐Ni(CH3COO)2等复配成无铬钝化液,对热镀锌板进行复合钝化.采用红外光谱测试了改性纳米SiO2的结构,采用粒度仪分析其粒径;利用扫描电镜和能谱分析了复合钝化膜的微观形貌和成分;采用电化学及中性盐雾试验分析了复合钝化膜的耐蚀性能.结果表明:纳米SiO2改性后,表面能降低,分散性良好;改性纳米SiO2与丙烯酸树脂发生交联作用,形成了网状结构,提高了复合钝化膜的致密性;复合钝化耐蚀性能较丙烯酸树脂钝化膜及热镀锌板显著提高.

关键词: 纳米SiO2改性 , 丙烯酸树脂 , Ni(CH3COO)2 , 复合钝化膜 , 耐蚀性能 , 热镀锌板

无机-有机硅烷复合钝化膜的性能

徐丽萍 , 胡丰 , 杨兴亮 , 裴立宅 , 张千峰

材料保护

为了扩大硅烷与无机盐复合钝化的应用范围，简化工艺，降低成本，以硅烷偶联剂为主成膜物，磷酸盐、氟钛酸盐作钝化剂，Na2MoO4和NH4VO3作缓蚀剂，一步钝化制备了无机-有机硅烷复合钝化膜。采用扫描电子显微镜、硫酸铜点滴腐蚀、盐水浸泡、中性盐雾试验、电化学测试等技术对钝化膜层的微观形貌、性能进行了分析。结果表明：无机。有机硅烷复合钝化膜在锌层表面起到了化学和物理的屏障作用，可以阻止腐蚀过程中的极化反应和锌的溶解，增强镀锌钢板的耐蚀性；无机-有机硅烷复合钝化膜的腐蚀面积小于5％，极化阻抗达到9kΩ，耐蚀性能接近铬酸盐钝化膜。

关键词: 复合钝化膜 , 无机．有机硅烷 , 镀锌钢板 , 性能

热镀锌板表面无机组分与有机硅烷复合钝化膜

张振海 , 叶鹏飞 , 徐丽萍 , 杨兴亮 , 张千峰

表面技术

以硅烷偶联剂KH560和KH602复配出有机硅烷钝化组分,再加入双氧水改性的TiOSO4和Na3VO4无机组分,配制出无机组分-有机硅烷复合钝化液.通过电化学Tafel极化曲线、交流阻抗谱(EIS)和中性盐雾试验,对比了未钝化镀锌板、添加和未添加无机组分钝化的镀锌板的耐蚀性；通过附着力测试,评价了两种钝化膜层的附着性能；通过扫描电子显微镜,对比了三种试样表面的微观形貌.结果表明:加入无机组分能有效改善钝化膜的耐蚀性,提高膜层表面结构的致密性,从而形成耐蚀性好、附着力强、表面均匀、结构致密的复合钝化膜.

关键词: 硅烷钝化 , 无机组分 , 耐蚀性 , 附着力 , 微观形貌

镀锌钢板表面有机硅烷-氟钛酸复合钝化膜的耐蚀性能及成膜、耐蚀机理

叶鹏飞 , 徐丽萍 , 张振海 , 杨兴亮 , 张千峰

材料保护

为了开发绿色环保的热镀锌钢板钝化工艺,将γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷(KH560)和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH570)复合,再添加30％双氧水改性的氟钛酸制成复合钝化液对镀锌钢板钝化,并制备了有机硅烷钝化膜以比较.通过红外光谱分析膜层的分子结构,并用电化学Tafel极化曲线、交流阻抗谱(EIS)、中性盐雾试验、盐水浸泡试验等测定了膜层的耐蚀性能.结果表明:与有机硅烷膜相比,有机硅烷-氟钛酸复合膜具有更好的致密性和耐腐蚀性,经72 h盐雾试验出现白锈面积仅为8％.

关键词: 复合钝化膜 , 有机硅烷 , 氟钛酸 , 镀锌钢板 , 耐蚀性 , 成膜机理

纳米SiO2的改性及其对水性聚氨酯树脂复合涂层性能的影响

汤晓东 , 张振海 , 徐丽萍 , 杨兴亮 , 张千峰

表面技术

在乙醇水溶液中,用硅烷偶联剂KH560对纳米SiO2进行表面改性处理,通过测定粒径,探讨了纳米SiO2含量、乙醇水溶液配比以及改性剂含量对分散性的影响.将改性后的纳米SiO2分散液、水性聚氨酯树脂及无机组分等复配成无铬钝化液,在热镀锌板上制备钝化膜,通过电化学Tafel极化曲线、交流阻抗以及中性盐雾试验对比纳米SiO2改性聚氨酯复合钝化膜和未改性聚氨酯复合钝化膜的耐蚀性,结果表明,与后者相比,前者的耐腐蚀性能有了较大的提升.

关键词: 纳米SiO2改性 , 粒径 , 水性聚氨酯树脂 , 电化学 , 耐蚀性

镀锌板硅烷-硝酸锆复合转化膜的性能与表征

田飘飘 , 徐丽萍 , 张振海 , 杨兴亮 , 张千峰

表面技术

目的 获得一种防腐性能优越的转化膜.方法 将KH560和KH791两种硅烷复合后水解,添加硝酸锆,得到KH560-KH791-硝酸锆复合钝化液,采用该钝化液对镀锌钢板进行钝化处理,通过盐水浸泡实验、中性盐雾试验和附着力测试,与添加硝酸锆前的转化膜进行性能对比.结果 盐水浸泡和中性盐雾腐蚀72 h的实验中,添加硝酸锆后的转化膜性能都明显优于添加前,二者的附着力测试均能达到一级.结论 加入的硝酸锆填充了膜层空隙,更加有效地阻挡了腐蚀介质的渗透,使得钝化膜的防腐性能提高.

关键词: 有机硅烷 , 复合转化膜 , 硝酸锆 , 耐蚀性

镀锌板水性环氧树脂复合钝化膜的耐蚀性能

叶鹏飞 , 徐丽萍 , 张振海 , 杨兴亮 , 陈均 , 张千峰

材料保护

镀锌板经环氧树脂系有机／无机复合钝化处理后耐蚀性能大幅提高，目前对其研究不够深入。将水性环氧树脂、Ni（N03）：·6H2O，H2O2及有机酸等配制成复合钝化液，在镀锌板表面制备了有机／无机复合钝化膜。采用Tafel极化曲线、交流阻抗（EIS）和中性盐雾试验（NSS）等方法对单一环氧树脂钝化膜和复合钝化膜的耐蚀性进行了对比研究，采用扫描电镜（SEM）和能谱分析（EDS）对复合钝化膜的表面形貌和组成进行了分析。结果表明：无机盐、有机酸与环氧树脂在镀锌板表面形成的有机／无机协同缓蚀复合膜具有优良的耐蚀性和较好的工业实用推广价值。

关键词: 复合钝化膜 , 环氧树脂 , 镀锌板 , 耐蚀性

氟钛酸改性复合有机硅烷钝化膜及膜层性能研究

田飘飘 , 张振海 , 徐丽萍 , 杨兴亮 , 张千峰

表面技术

通过氟钛酸改性KH858+KH580混合硅烷,配制出无铬钝化液,将其涂覆在热镀锌板上,经烘干、固化,形成无铬钝化膜.测定了钝化膜的厚度、附着力和硬度;通过中性盐雾试验,研究了钝化膜的耐化学腐蚀性能；通过Tafel极化曲线和EIS图谱,表征了钝化膜的耐电化学腐蚀性能.结果表明:钝化膜的平均厚度为5.2μm,附着力测试的被剥离面积为3％,硬度为3H,均满足国家标准,符合工业生产要求；此外,钝化膜的耐化学腐蚀和耐电化学腐蚀性能优良,相比于改性前,其性能有较大提高.

关键词: 镀锌钢板 , 氟钛酸 , 有机硅烷 , 钝化膜 , 耐腐蚀性能