详情

原文传递镀锌钢板磷化的研究

论文题名：	镀锌钢板磷化的研究
关键词：	镀锌钢板;磷化处理;表面活性剂;正交试验;工艺参数
摘要：	镀锌是一种经常采用的经济有效的防腐蚀的方法,锌对于钢材具有牺牲阳极保护的作用,延长了钢铁的使用寿命。近几十年来,镀锌钢板大量的应用在汽车行业。随着汽车对外观形貌以及耐腐蚀性能要求越来越高,由于镀锌钢板与有机涂料的结合力差,无法达到涂装的要求,对镀锌钢板进行涂装前的磷化处理,可以有效的提高其耐腐蚀性能,增强其与有机涂层的结合力,所以涂装前对镀锌钢板的磷化工序显现出不可缺少的地位。　　本文通过开路时间-电位曲线、极化曲线、扫描电镜、膜重-时间变化、硫酸铜点滴试验、百格实验和全浸泡试验等方法研究了Mn2+对镀锌钢板磷化过程与磷化膜性能的影响,同时还进行了不同表面活性剂对锌系磷化膜的影响。　　根据正交试验结果,本实验体系中镀锌钢板锌系磷化工作液的最佳配方和工艺参数为:ZnO10g/L、H3PO425ml/L、Ni(NO3)21.4g/L、NaNO31.7g/L、酒石酸0.2g/L、Mn(NO3)20.6g/L,处理温度:50-60℃,游离酸度:2.9,总酸度:49,处理时间:3-5min。　　通过开路电位-时间的研究,发现镀锌钢板的磷化过程可分为三个阶段:第一阶段金属基体溶解,同时磷化膜开始形成;第二阶段磷化膜快速生长、结晶化并且不断的发展;第三阶段磷化膜晶粒增大,呈薄片堆积状。　　研究发现Mn2+是一种优良的磷化液促进剂,能够明显的增加磷化膜结晶、细化晶粒,使磷化膜结晶更加致密,降低膜重,使磷化膜的结晶形态由块状转变为薄片堆积状,提高磷化膜的耐腐蚀性能,以及增强与有机涂层的结合力。　　随着Mn2含量的增大,在磷化的初始阶段有利于磷化膜晶粒的形成,起到了形核剂的作用,并减轻膜重。但是在后期,Mn2+的含量越大使得磷化膜变得疏松且不连续。实验结果表明,Mn2+的含量为0.6g/L时,自腐蚀电位最高,硫酸铜点滴实验的时间最长,漆膜结合力等级最好,晶粒更加细小,结晶更加致密,此时Mn2+的促进作用最好。在锌系磷化液中添加表面活性剂,可以有效的缩短磷化成膜时间,减轻磷化膜的膜重;可以使磷化晶粒尺寸更小,生成的磷化膜更加均匀致密,从而增大磷化晶粒的比表面积,使得磷化膜与有机涂层的结合力增强;可以使磷化膜的耐碱性能也得到增强。
作者：	马强
专业：	应用化学
导师：	张圣麟
授予学位：	硕士
授予学位单位：	河南师范大学
学位年度：	2010
正文语种：	中文