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      冷軋鋼板表面硅化層耐腐蝕性能研究

      2017-03-16 20:36:42楊冬馬連眾徐全才鄭翔
      山東工業(yè)技術(shù) 2017年3期
      關(guān)鍵詞:耐腐蝕性

      楊冬+馬連眾+徐全才+鄭翔

      摘 要:采用氟硅酸鹽、促進劑等復(fù)合制備出無機硅化劑,在冷軋鋼板表面形成無機硅化涂層,并進行中性鹽霧試驗性能測試,與傳統(tǒng)磷化處理液進行對比。結(jié)果表明該無機硅化涂層可通過504h中性鹽霧試驗,表現(xiàn)出與對比產(chǎn)品相當(dāng)?shù)男阅?,具有良好的市場?yīng)用前景。

      關(guān)鍵詞:硅化劑;耐腐蝕性;鹽霧試驗

      DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.03.030

      1 前言

      由于冷軋鋼板具有沖壓性能優(yōu)良、涂裝性能好、價格低廉等優(yōu)點,因此被廣泛應(yīng)用于汽車制造、工業(yè)設(shè)備、家電等領(lǐng)域,但是冷軋鋼板的腐蝕會給其應(yīng)用帶來很大影響。磷化技術(shù)是現(xiàn)如今被廣泛應(yīng)用于金屬涂裝前處理行業(yè)的一種金屬防腐技術(shù),但是磷化技術(shù)固有的污染問題與環(huán)保日益相悖。近年來,有關(guān)環(huán)保型涂裝前處理技術(shù)的研究活動,推動了磷化替代技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用。本文利用氟硅酸鹽、促進劑等制備出硅化劑,通過表征方法與日本某公司磷化膜進行對比,研究了所制備的硅化膜的耐腐蝕性能。

      2 實驗部分

      2.1 實驗材料及工藝流程

      本實驗采用冷軋鋼板,尺寸為100mm×30mm×2mm。

      氟硅酸鋅(98%,湖北武漢),酒石酸(99%,河南鄭州),甘氨酸、氟化鈉、丙三醇、三乙醇胺和鉬酸銨(分析純),脫脂劑、OP-10和鹽酸(市售工業(yè)級)。

      工藝流程:

      預(yù)脫脂→水洗→主脫脂→水洗→水洗→酸洗除銹→水洗→水洗→硅化→水洗→去離子水洗→干燥→后續(xù)處理

      2.2 硅化劑組成及工藝條件

      氟硅酸鋅10g/L,酒石酸2g/L,甘氨酸2g/L,0.1氟化鈉2g/L,OP-10 0.5g/L,丙三醇0.1g/L,三乙醇胺0.05g/L,鉬酸銨0.5g/L,pH2.5~3,硅化時間10min。

      化學(xué)試劑為分析純,用去離子水配制硅化劑。

      3 結(jié)果與討論

      3.1 裸膜中性鹽霧試驗結(jié)果

      冷軋鋼板分別用硅化劑和日本某商用磷化液在30℃條件下浸泡10min,形成轉(zhuǎn)化膜。圖1為兩種轉(zhuǎn)化膜裸膜進行20min鹽霧試驗后的結(jié)果。從圖1可知,兩種轉(zhuǎn)化膜裸膜的耐鹽霧試驗性能較差,兩者都出現(xiàn)了不同程度的紅銹現(xiàn)象。兩種轉(zhuǎn)化膜的腐蝕程度相近,說明其耐中性鹽霧腐蝕能力相近。

      3.2 在轉(zhuǎn)化膜上涂覆聚氨酯漆的中性鹽霧實驗結(jié)果

      將分別用硅化劑和日本某商用磷化液在30℃條件下浸泡10min后的冷軋鋼板試樣涂聚氨酯漆進行504h中性鹽霧試驗。實驗結(jié)果如圖2所示。

      由圖2可知,本文所制備的無機硅化涂層涂覆聚氨酯漆后,在劃痕處沒有出現(xiàn)嚴(yán)重的擴蝕、脫漆、起泡等劣化現(xiàn)象,與對應(yīng)的日本某商用磷化膜涂聚氨酯漆的中性耐鹽霧試驗性能差距較小。

      鹽霧試驗說明所制備的無機硅化涂層具有優(yōu)異的耐鹽霧性能,與日本某商用磷化膜相當(dāng),可滿足504h中性鹽霧試驗的工業(yè)要求。

      4 結(jié)論

      在30℃下,以本文所制備的硅化劑處理冷軋鋼板10min,可以在冷軋鋼板表面獲得性能優(yōu)異的無機硅化涂層,表現(xiàn)出與市場上應(yīng)用的日本某磷化膜相當(dāng)?shù)男阅?,可滿足504h中性鹽霧試驗要求,有良好的市場應(yīng)用前景。

      參考文獻:

      [1]孟祥超,趙丹.表面調(diào)整劑對磷化膜的影響[J].汽車工藝與材料,2011(03).

      [2]劉玉章,馬源 .冷軋鋼板表面碳富集程度對磷化處理的影響[J]. 材料保護,2014(47).

      [3]焦斌,衣守志,杜天源,李睛,張林,馮瑞沁.環(huán)保型水基防銹劑的合成及其性能[J].材料保護,2015(48).

      [4]陳義慶,徐小連,李天統(tǒng),鐘彬,肖宇,艾芳芳,李琳.表面粗糙度對冷軋鋼板磷化質(zhì)量的影響[J].腐蝕與防護,2011(09).

      [5]方震.化學(xué)轉(zhuǎn)化膜的發(fā)展動態(tài)[J].電鍍與涂飾,2009(09).

      [6]劉倞,胡吉明,張鑒清,曹楚南.金屬表面硅烷化防護處理及其研究現(xiàn)狀[J].中國腐蝕與防護學(xué)報,2006(01).

      [7]王耀祖.ST12型冷軋板涂裝前處理的研究[D].大連工業(yè)大學(xué),2015.

      [8]王云龍.冷軋鋼板表面復(fù)合硅烷膜的制備與性能研究[D].合肥工業(yè)大學(xué),2015.

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