發(fā)布時間：2023-06-01 20:41

　　表面黑變是指在濕熱環(huán)境中鋅層表面生成一層連續(xù)且略帶黑色膜層的現(xiàn)象,其實(shí)質(zhì)是一種初期腐蝕行為。隨著無鉻鈍化工藝的普遍實(shí)施和鋅層外觀質(zhì)量要求的不斷提高,表面黑變現(xiàn)象使產(chǎn)品的應(yīng)用面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。根據(jù)文獻(xiàn)報道,釩酸鹽對鋅層表面黑變有較好的抑制效果,然而其中的機(jī)理還沒有被充分理解。因此,研究四價釩Ⅴ(Ⅳ)抑制鋅層表面黑變的機(jī)理對拓展鍍鋅產(chǎn)品的應(yīng)用范圍具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文圍繞Ⅴ(Ⅳ)在濕熱環(huán)境中抑制鋅層表面黑變的機(jī)理,首先借助于共聚焦激光掃描顯微鏡(CLSM)、原子力顯微鏡(AFM)和掃描開爾文探針力顯微鏡(SKPFM)研究了鋅層表面黑變的演化特征;其次采用X射線光電子能譜(XPS)、掃描開爾文探針(SKP)、電子探針成分分析(EPMA)和電化學(xué)噪聲等方法探討了 Ⅴ(Ⅳ)在水溶液、轉(zhuǎn)化膜以及同水性樹脂復(fù)配后制備的復(fù)合鈍化膜中抑制鋅層腐蝕的機(jī)理;并且采用俄歇電子能譜(AES)等表面分析方法研究了在黑變過程中Ⅴ(Ⅳ)對復(fù)合鈍化膜/鋅層界面成分的影響;最后,根據(jù)Ⅴ(Ⅳ)抑制鋅層腐蝕的機(jī)理,并結(jié)合Ⅴ(Ⅳ)對界面成分的影響,揭示了 Ⅴ(Ⅳ)抑制鋅層表面黑變的機(jī)理。根據(jù)鋅層表面黑變的演化特征可知,在濕熱環(huán)境...

【文章頁數(shù)】：134 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
1 引言
2 文獻(xiàn)綜述
    2.1 鍍鋅行業(yè)發(fā)展與表面防護(hù)水平之間的唇齒關(guān)系
    2.2 鋅層表面黑變的研究進(jìn)展
        2.2.1 鋅層在典型環(huán)境中的腐蝕
        2.2.2 鋅層表面黑變的研究現(xiàn)狀
        2.2.3 釩化合物在抑制鋅層表面黑變中的應(yīng)用及存在問題
    2.3 釩酸鹽用于金屬腐蝕抑制的研究現(xiàn)狀
        2.3.1 五價釩用于金屬腐蝕抑制的研究現(xiàn)狀及存在問題
        2.3.2 四價釩用于金屬腐蝕抑制的可行性分析及研究現(xiàn)狀
    2.4 腐蝕抑制研究的電化學(xué)方法
        2.4.1 電化學(xué)阻抗譜技術(shù)在腐蝕抑制研究中的應(yīng)用
        2.4.2 電化學(xué)噪聲技術(shù)在腐蝕抑制研究中的應(yīng)用
        2.4.3 分離電解池技術(shù)在腐蝕抑制研究中的應(yīng)用
    2.5 本文的研究思路和內(nèi)容
        2.5.1 總體思路
        2.5.2 研究內(nèi)容
3 鋅層表面黑變的演化特征
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)方法
        3.2.1 材料及試樣制備
        3.2.2 膜層化學(xué)結(jié)構(gòu)表征
        3.2.3 鋅層在濕熱環(huán)境中的腐蝕行為測試
        3.2.4 表面形貌觀察
        3.2.5 表面電勢表征
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 復(fù)合鈍化膜的化學(xué)結(jié)構(gòu)表征
        3.3.2 鋅層表面形貌在濕熱測試過程中的演化特征
        3.3.3 鋅層表面的AFM三維形貌在濕熱測試過程中的演化特征
        3.3.4 鋅層表面電勢在濕熱測試過程中的演化特征
    3.4 本章小結(jié)
4 四價釩在水溶液中抑制鋅層腐蝕的機(jī)理
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)方法
        4.2.1 材料及溶液制備
        4.2.2 電化學(xué)噪聲測試
        4.2.3 試樣表面成分表征
        4.2.4 V(Ⅳ)氧化態(tài)分析
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 注入V(Ⅳ)溶液對電化學(xué)噪聲的影響
        4.3.2 噪聲測試后試樣表面成分分析
        4.3.3 V(Ⅳ)在水溶液中抑制鋅層腐蝕的機(jī)理探討
    4.4 本章小結(jié)
5 四價釩在轉(zhuǎn)化膜中抑制鋅層腐蝕的機(jī)理
    5.1 引言
    5.2 實(shí)驗(yàn)方法
        5.2.1 材料及試樣制備
        5.2.2 膜層成分表征
        5.2.3 表面電勢測量
        5.2.4 耐蝕性能評價
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 V(Ⅳ)轉(zhuǎn)化膜成分分析
        5.3.2 V(Ⅳ)含量對膜層防護(hù)作用的電化學(xué)影響
        5.3.3 V(Ⅳ)含量對膜層耐蝕性能的影響
        5.3.4 V(Ⅳ)在轉(zhuǎn)化膜中抑制鋅層腐蝕的機(jī)理探討
    5.4 本章小結(jié)
6 四價釩在復(fù)合鈍化膜中抑制鋅層腐蝕的機(jī)理
    6.1 引言
    6.2 實(shí)驗(yàn)方法
        6.2.1 材料及試樣制備
        6.2.2 鈍化膜耐蝕性能評價
        6.2.3 電化學(xué)噪聲測量
        6.2.4 表面形貌觀察
        6.2.5 微區(qū)成分分析
        6.2.6 噪聲測試后V(Ⅳ)氧化態(tài)分析
    6.3 結(jié)果與討論
        6.3.1 復(fù)合鈍化膜耐蝕性能評價
        6.3.2 V(Ⅳ)在復(fù)合鈍化膜中對鋅層腐蝕的影響
        6.3.3 噪聲測試后的試樣表面形貌變化
        6.3.4 噪聲測試結(jié)束后的表面微區(qū)成分分析
        6.3.5 V(Ⅳ)在復(fù)合鈍化膜中抑制鋅層腐蝕的機(jī)理探討
    6.4 本章小結(jié)
7 四價釩抑制鋅層表面黑變的機(jī)理
    7.1 引言
    7.2 實(shí)驗(yàn)方法
        7.2.1 材料及試樣制備
        7.2.2 鋅層在濕熱環(huán)境中的黑變測試
        7.2.3 界面元素分布表征
        7.2.4 界面元素氧化態(tài)分析
        7.2.5 界面電化學(xué)特征分析
    7.3 結(jié)果與討論
        7.3.1 復(fù)合鈍化膜的結(jié)構(gòu)特征
        7.3.2 濕熱測試過程中界面元素分布的演化特征
        7.3.3 濕熱測試過程中界面元素氧化態(tài)的演化特征
        7.3.4 V(Ⅳ)抑制界面腐蝕的電化學(xué)機(jī)理
        7.3.5 V(Ⅳ)抑制鋅層表面黑變的機(jī)理探討
    7.4 本章小結(jié)
8 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
作者簡歷及在學(xué)研究成果
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集



本文編號：3827015