建筑用热镀锌板表面不同镧盐转化膜的制备与性能

分别采用常规镧盐处理液、含有柠檬酸的改进镧盐处理液对建筑用热镀锌板进行化学转化处理,制备了常规镧盐转化膜、改进镧盐转化膜。测试并比较了不同镧盐转化膜的结合力、形貌、成分和耐腐蚀性能。结果表明:常规镧盐转化膜和改进镧盐转化膜都由Zn、La、C和O元素组成,与热镀锌板结合较好,并且都能抑制热镀锌板腐蚀。与常规镧盐转化膜相比,改进镧盐转化膜表面裂缝得到修复,其致密性以及对热镀锌板表面覆盖均匀性较好,耐醋酸铅点蚀时间延长了约20 s,腐蚀电流密度降低到0.954μA/cm^(2),极化电阻和低频阻抗值分别提高到2.47 kΩ·cm^(2)和13.2 kΩ·cm^(2)。柠檬酸与镧离子形成络合物附着在热镀锌板表面参与成膜,并起到一定的缓蚀作用,使得改进镧盐转化膜覆盖均匀性和致密性提高,其耐腐蚀性能优于常规镧盐转化膜。

热镀锌层镧盐转化膜的结构及其耐蚀性能

热镀锌件铬酸盐转化膜耐蚀性优良,但环境污染严重;铈盐转化膜效果差,复合铈盐转化膜耐蚀好,成本高;镧盐转化膜无毒,耐蚀效果比铈盐好。采用以La(NO3)3为主盐的成膜溶液浸泡热镀锌层,获得了La盐转化膜。通过SEM,EDS和电化学测试方法对La盐转化膜层的结构和耐蚀性能进行了研究。结果表明:转化膜随浸泡时间增加而增厚,膜的极化电阻和电化学阻抗也随之增大;膜层中存在均匀分布的微裂纹,且随膜增厚而扩宽;处理时间过长,膜的表层开裂脱落,极化电阻和电化学阻抗下降。浸泡30 m in所获La盐转化膜,极化电阻和EIS低频阻抗达20 kΩ.cm2以上,耐蚀性能远高于单一铈盐转化膜,极大地提高了热镀锌件的耐蚀性能。

柠檬酸对镧盐转化膜耐蚀性和自愈性的影响

将热镀锌钢分别浸入添加和不添加柠檬酸的镧盐钝化液中,在镀锌钢表面获得柠檬酸改进型镧盐转化膜和常规镧盐转化膜.用中性盐雾(NSS)试验、塔菲尔极化和电化学阻抗谱研究了这些试样的耐蚀性能,并对带划痕的柠檬酸改进型和常规镧盐膜层试样进行NSS腐蚀,用扫描电子显微镜和能谱仪观察分析了腐蚀过程中划痕表面的组织形貌和化学成分.结果表明:柠檬酸的加入显著提高了镧盐转化膜的耐蚀性能,并使膜层具备自愈性;腐蚀过程中,划痕附近的柠檬酸镧溶解产生La3+和柠檬酸根离子,从膜层中扩散迁移至划痕处,形成新的由Zn、O、La、C元素组成的保护膜,从而抑制了划痕处锌的腐蚀.

处理时间对建筑用热镀锌板镧盐转化膜耐蚀性的影响

将热镀锌板浸入含有柠檬酸的处理液中制备镧盐转化膜,并研究处理时间对镧盐转化膜形貌、表面成分、物相及耐蚀性的影响。结果表明:镧盐转化膜含有Zn、La、C和O元素,主要由ZnO和La_(2)O_(3)相组成。随着处理时间延长,La元素质量分数呈增加趋势,伴随着Zn元素质量分数降低,镧盐转化膜的形貌先趋于致密而后表面龟裂出现脱落现象,导致耐蚀性先逐步提高而后下降。对热镀锌板化学转化处理8 min后,表面出现白锈的时间延长了约30 h,耐醋酸铅点滴时间延长了约40 s,膜层电阻和电荷转移电阻都提高约2倍,耐蚀性明显提高。

硅酸钠预处理对镀锌层稀土镧盐转化膜耐蚀性的影响

对热镀锌钢板先进行硅酸钠(水玻璃)预处理再镧盐钝化,以进一步提高镧盐转化膜的耐蚀性。用扫描电镜、能谱仪、盐雾腐蚀试验、塔菲尔极化曲线等方法研究了硅酸钠预处理对热镀锌层镧盐转化膜微观形貌和耐蚀性的影响。结果表明,硅酸钠预处理使得镧盐转化膜成膜均匀,膜层增厚且耐蚀性明显提高。通过正交试验得到最佳工艺为:先在室温下于0.5g/L的硅酸钠溶液中预处理1min,随后在70°C下于含La(NO3)3.6H2O9g/L和H2O210mL/L的溶液中钝化处理10min。与未经硅酸盐处理所得镧盐转化膜相比,经硅酸盐处理后,镧盐转化膜极化电阻提高了1倍,腐蚀电流密度减小了1个数量级。

Galfan镀层镧盐转化膜的制备和耐蚀性能研究

将热浸镀Galfan钢板浸入含有20 g·L-1La(NO3)3·6H2O,10 m L·L-1H2O2,0.1 g·L-1Na F的处理液中,在70℃下处理10 s^30 min,从而在其表面获得镧盐转化膜。采用扫描电子显微镜(SEM)观察膜层的微观形貌,能谱仪(EDS)分析膜层的化学成分。采用中性盐雾试验和电化学极化曲线来研究膜层的耐蚀性能。结果表明,镧盐转化膜在晶界或相界等活性区域优先成膜并迅速生长,膜层形成不均匀。随着处理时间的延长,镧盐转化膜逐渐增厚,膜层的裂纹变多、扩大并脱落;膜层主要由Zn,Al,O和La元素组成。与未处理的热浸镀Galfan镀层相比,镧盐转化膜的腐蚀电流密度显著降低,极化电阻显著提高,基体耐腐蚀性能明显提高。

6061铝合金表面硅烷-镧盐复合转化膜的耐蚀性能和结合力

目前国内对稀土硝酸镧改性硅烷膜的耐蚀性少见研究报道。采用极化曲线、硫酸铜点滴试验方法,研究了硝酸镧对6061铝合金表面γ-氨丙基三甲氧基硅烷(KH-550)硅烷膜耐蚀性能的影响;通过全浸腐蚀试验进一步研究复合膜、空白试样、硅烷膜试样、镧盐钝化膜试样与有机涂层间的结合力。结果表明:在KH-550硅烷基础溶液中添加一定量硝酸镧可有效提高硅烷膜的耐蚀性和结合力;所得复合膜层均匀、致密。同时初步探讨了复合膜的耐蚀机理。