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电镀锌板磷化及工艺研究

谭海林

  由于锌具有牺牲阳极保护钢基的作用,在钢上镀锌可以大大延长钢材的使用寿命。近二十年来,对汽车防腐要求的提高,致使车体钢材大量应用电镀锌钢板。良好的涂装前处理是提高电镀锌板车体耐表面腐蚀的重要步骤。本文通过SEM、XRD、电位时间变化、膜重时间变化等方法研究了NaNO_3、NaF、Mn~(2+)、Ni~(2+)、Fe~(2+)等对电镀锌板磷化的影响。NANO_3是一种电镀锌板磷化有效促进剂,NaF能促进磷化膜的形成,增加膜重,使膜均匀。Mn~(2+),Ni~(2+),Fe~(2+)是优良的电镀锌板磷化的改性离子,能明显细化磷化结晶,使磷化膜结晶均匀、致密。研究解决了电镀锌板磷化不易形成“P比”的技术难点,发现Fe~(2+)具有能促使形成“P比”的独特效果,适量的Fe~(2+)加入,使电镀锌板磷化也能象钢铁磷化一样形成具有一定“P比”的磷化膜。“P比”的研究表明:对于电镀锌板磷化后阴极电泳,高“P比”磷化的磷化膜—漆膜复合层耐盐雾性能好于低“P比”磷化,高“P比”磷化在盐雾试验过程中漆膜附着力保持比低“P比”磷化好。经正交试验研究出LP磷化配方,针对LP磷化研究出工艺流程和工艺参数。LP磷化性能测试表明:LP磷化与国内和国外常用的同类先进电镀锌板磷化比较,磷化膜均匀致密“P比”高;与阴极电泳配套后漆膜附着力、耐盐雾性能和盐雾试验过程中漆膜附着力保持均优于国内和国外同类先进电镀锌板磷化。通过热力学计算,在25℃下,计算出磷化反应ΔH~φ>0,是吸热反应,需要加温才对磷化反应有利;通过加入NaNO_3氧化促进剂后,计算出磷化反应ΔH~φ<0,是放热反应,不需要外加热量,在低温下也可磷化。从化学平衡对磷化的探讨表明,PO_4浓度、H~+浓度(pH值》以及Zn~(2+)浓度都是影响磷化的因素。PO_4一定时,当Zn~(2+)浓度较低时要求pH值较高,即应保持较低的游离酸度。……   
[关键词]:电镀锌板;磷化;表面处理;耐盐雾性
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:机械科学研究院2003年