表面狀態(tài)鍍錫鋼板鉻酸鹽鈍化膜中鉻元素的XPS分析

采用硫酸銅點滴試驗和電化學(xué)測試方法,研究了在鉬酸鹽溶液中加入植酸和添加劑對鍍錫鋼板鈍化膜的影響。結(jié)果表明,采用鉬酸鈉10g/l、磷酸5ml/l、植酸5g/l和添加劑1.5g/l,能夠獲得具有高耐蝕性能的鈍化膜。

未來,重鉻酸鹽陰極電解鈍化仍有一定的應(yīng)用市場,對其成膜機理的深入了解,有助于從另一方面推動無鉻鈍化技術(shù)的發(fā)展。對鍍錫鋼板進行了重鉻酸鹽鈍化,從理論上分析了其電化學(xué)鈍化與化學(xué)鈍化成膜的過程及膜的組成差異;采用電量法與光電子能譜(xps)法測定了鍍錫鋼板鈍化前后表面的組成,驗證了理論分析的結(jié)果;通過對不同鈍化條件下得到的鍍錫鋼板表面的sn3d和cr2p峰的擬合,分析了鈍化電量與電位對電化學(xué)和化學(xué)鈍化過程的影響。結(jié)果表明:鍍錫鋼板表面重鉻酸鹽陰極電解鈍化過程中電化學(xué)和化學(xué)2種鈍化同時存在,膜的構(gòu)成物分別為cr(oh)3,cr2o3。

使用化學(xué)分析、x射線光電子能譜分析以及電化學(xué)測試等試驗方法,研究化學(xué)鈍化以及電化學(xué)鈍化得到的鍍錫板的鉻含量、鉻元素組成及耐蝕性。結(jié)果表明:對于鍍錫鋼板鉻酸鹽鈍化膜,電解鈍化膜的總鉻含量高于化學(xué)鈍化膜的總鉻含量。鈍化膜中主要含有cr,o以及sn元素。不同鈍化方式得到的鈍化膜中鉻元素的的價態(tài)、組成均不同,化學(xué)鈍化膜及電解鈍化膜中鉻元素的組成分別為cr2o3,cr(oh)3以及cr2o3,cr(oh)3,cr。電化學(xué)鈍化膜的耐蝕性高于化學(xué)鈍化膜。

對熱浸鍍５５％鋁鋅合金鍍層鋼板進行了鉻酸鹽鈍化，研究了鈍化膜的組成、耐蝕性及耐高溫性能的影響

通過實驗研究了表調(diào)膜和涂敷型鉻酸鹽鈍化膜及其復(fù)合膜對彩涂鋼板粘附力和耐蝕性的影響,結(jié)果表明,采用酸性表面調(diào)整處理復(fù)合涂敷型鉻酸鹽鈍化預(yù)處理技術(shù)生產(chǎn)高品質(zhì)彩涂板是可行的。bl3復(fù)合膜膜層致密,且具有良好的附著力和耐蝕性。

為合理地生產(chǎn)鉻酸鹽鈍化處理鍍鋅鋼板，提高市場競爭力，日本nkk開發(fā)了具有極佳耐蝕性和耐黑銹性的特殊鉻酸鹽鍍化涂層，其特點之一是加有co^2+，能在潮濕環(huán)境中與cr^6+形成一種難溶性化合物，二是加有no^-3,能有選擇地從熱鍍鋅表面去除鉛元素，解決黑銹問題。

彌散在史材料表面的顆粒狀黑色物質(zhì)－黑灰，主要產(chǎn)生于軟熔階段和陰極電解鈍化階段，采用掃描電鏡與能譜分析，測試了黑灰的形貌及黑灰的主要成分，研究了陰極電解鈍化處理時，鈍化液濃度、ｐｈ值、溫度、老極鈍化電量以及雜質(zhì)離子對黑灰程度的影響。在電解鈍藝條件為鈍液濃度ｐ（ｎａ２ｃｒ２ｏ７）．２ｈ２ｏ）＝２５ｇ／ｌ，ｐｈ＝４．５，θ＝３８～４５℃及鈍化電量σ＝１．６２～４．８６ｃ／ｄｍ＾２時，產(chǎn)生黑最少。

介紹了電鍍錫薄鋼板氧化膜和鈍化膜的分析檢測方法,包括傳統(tǒng)的化學(xué)分析方法、電化學(xué)分析方法和現(xiàn)代表面分析技術(shù),如x射線光電子能譜(xps)、俄歇電子能譜(aes)、輝光放電光譜(gds)以及電子探針微區(qū)分析(epma)等。

電鍍錫薄鋼板氧化膜和鈍化膜的分析檢測方法

用電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法及分光光度法測定了鍍鋅鋼板表面鉻酸鹽轉(zhuǎn)化膜中鉻(ⅵ)量。試驗中發(fā)現(xiàn)硫酸鋅的存在嚴重影響鉻(ⅵ)的測定結(jié)果,鉻(ⅵ)的測定值與硫酸鋅的共存量成反比關(guān)系。根據(jù)試驗結(jié)果,在yt/s值與硫酸鋅存在量之間保持線性關(guān)系,如所導(dǎo)出的線性回歸方程為yt/s=98.80988-0.23342x,其中yt/s為所測得的鉻(ⅵ)量與相應(yīng)的znso4(以zn2+計)標準溶液加入量之間的比值。經(jīng)試驗證明:借加入碳酸鈉將鋅(ⅱ)沉淀除去,可完全消除硫酸鋅對鉻(ⅵ)的測定干擾。

對電鍍zn鋼板表面變黑前后鉻酸處理膜的組成及狀態(tài)進行了xps實驗研究。結(jié)果表明,黑變的鉻酸處理膜在一定程度上發(fā)生了膨脹;當膜中缺氧型氧化鋅zno_(1-x)有高的含量(zn/zno_(1-x)〈〈1),且具有一定的深度分布時,產(chǎn)生黑變,黑變的傾向性隨zn/zno_(1-x)的升高而下降。

對鍍鋅鋼板進行混合稀土和三聚磷酸鹽的協(xié)同鈍化,通過中性鹽霧試驗、3%cuso4點滴試驗和電化學(xué)測試研究了稀土與三聚磷酸鹽復(fù)合鈍化膜的耐蝕性能。結(jié)果顯示:稀土與三聚磷酸鹽復(fù)合鈍化膜明顯提高了鍍鋅層的自腐蝕電位,大大提高了鍍鋅鋼板的防護性能,且其耐蝕性明顯優(yōu)于低鉻酸鹽鈍化膜。

彌散在鍍錫材料表面的顆粒狀黑色物質(zhì)—黑灰,主要產(chǎn)生于軟熔階段和陰極電解鈍化階段。采用掃描電鏡與能譜分析,測試了黑灰的形貌及黑灰的主要成分。研究了陰極電解鈍化處理時,鈍化液濃度、ph值、溫度、老化程度、陰極鈍化電量以及雜質(zhì)離子對黑灰程度的影響。在電解鈍化工藝條件為鈍化液濃度ρ(na2cr2o7·2h2o)=25g/l,ph=4.5,θ=38～45℃及鈍化電量σ=1.62～4.86c/dm2時,產(chǎn)生黑灰最少。

　采用x射線光電子能譜(xps)對國產(chǎn)無錫鍍鉻薄鋼板(tinfreesteel,簡稱tfs)鍍層組分與結(jié)構(gòu)進行分析與研究,結(jié)果表明tfs鍍層的表層中cr(ⅲ)是以cr2o3和cr(oh)3或crooh形式存在,而在內(nèi)層鉻則以金屬cr(0)形式存在。

129:205622h具有良好耐腐蝕性的經(jīng)鉻酸鹽鈍化的鍍鋅鋼板

為了探尋一種熱鍍鋅鋼板用環(huán)保型無鉻鈍化劑,采用在鉬酸鹽鈍化液中加入適量h3po4、sio2、ti(ⅳ)鹽等添加劑對鉬酸鹽鈍化膜改性,并利用sem、eds、xrd和中性鹽霧試驗等測試手段研究了所得鈍化膜的表面形態(tài)、成分、組成和抗鹽霧性能,同時討論了鈍化膜的成膜機理與防蝕機理。結(jié)果表明,改性鉬酸鹽鈍化膜是一種復(fù)合鈍化膜,其表面呈現(xiàn)出良好的抗白銹能力。它可以有效地提高鍍鋅板的耐蝕性能,其中mo-p-si-ti體系鈍化膜的防護性能比熱鍍鋅板提高5倍,這是由于膜中各組分協(xié)同作用所致。

對熱鍍鋅鋼板鉬酸鹽鈍化膜進行了研究,探索了一種新的鍍鋅層無鉻鈍化工藝,制備出均勻、致密的黑色鈍化膜。鈍化液的主要成分為鉬酸鹽,并添加了適量的促進劑和添加劑。采用電化學(xué)方法在中性nacl溶液中研究了鈍化膜的耐蝕性能。極化曲線測試結(jié)果表明:鈍化膜陽極極化曲線呈現(xiàn)鈍化特征,相對于熱鍍鋅鋼板基體而言,鈍化膜的腐蝕電位正移,腐蝕電流密度減小。eis研究顯示:阻抗弧曲率半徑明顯增大,表明該鈍化膜在質(zhì)量分數(shù)為3.5%的nacl溶液中可有效阻止腐蝕介質(zhì)的浸蝕。sem觀察表明:鉬酸鹽鈍化膜在熱鍍鋅鋼板表面覆蓋的較為均勻、致密,無裂紋出現(xiàn)。edx分析表明:鈍化膜主要由mo,p,o,zn,fe和al等元素組成。

薄鋼板鍍錫含鉻廢水處理

本文研究了鍍鋅層的三價鉻鈍化工藝與鈍化膜性能。對不同條件下所得彩色鈍化膜進行了鹽霧試驗。

采用電化學(xué)方法、掃描電鏡和x射線光電子能譜研究了鋅酸鹽鍍鋅層的三價鉻鈍化膜的電化學(xué)性能、表面結(jié)構(gòu)與成膜機理。結(jié)果表明:鋅酸鹽鍍鋅層的三價鉻鈍化膜表面結(jié)構(gòu)致密、無明顯裂紋,具有較好的耐腐蝕性能;這種鈍化膜表層與里層的組成不同,表層的組成為cr2o3-cr(oh)3-zno共混物;里層(離表層10～30nm處)的主要組成為cr2o3-zno-zn共混物;鈍化膜的成膜過程可能包括鍍鋅層的溶解、堿性薄層的形成、膠狀膜的形成和膠狀膜轉(zhuǎn)化成鈍化膜4個步驟。

鍍鋅層通常采用的低鉻鈍化工藝ph變化快,調(diào)整頻繁,在自動線上生產(chǎn)易產(chǎn)生色差。提出新配方高耐蝕鍍鋅黃(彩)鈍化工藝,適用自動線和手工生產(chǎn)。三價鉻彩色鈍化工藝其鈍化膜后期易變色及cr(ⅵ)超標。鈍化液中zn2+處理困難,需要研究探索加以發(fā)展。

采用中性鹽霧實驗nss、tafel曲線研究了酸性氯化鉀鍍鋅層、堿性鋅酸鹽鍍鋅層和堿性氰化物鍍鋅層采用三價鉻溶液進行鈍化處理所得鈍化膜的耐腐蝕能力和電化學(xué)行為。鹽霧實驗結(jié)果表明:堿性氰化物鍍鋅層采用三價鉻溶液進行鈍化處理所得鈍化膜的耐蝕性能最好,堿性鋅酸鹽鍍鋅層次之,酸性氯化鉀鍍鋅層最差;5%nacl及3%naoh溶液中的tafel曲線顯示:堿性氰化物鍍鋅層采用三價鉻溶液進行鈍化處理所得鈍化膜的腐蝕速率最小,堿性鋅酸鹽鍍鋅層次之,酸性氯化鉀鍍鋅層最大。