冷軋鋼表面鋯鹽-硅烷復(fù)合膜的制備機(jī)理及性能研究.pdf

1、金屬表面硅烷處理技術(shù)具有處理工藝過(guò)程簡(jiǎn)單、能耗低、對(duì)環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)，使得金屬表面硅烷化處理技術(shù)擁有可觀的市場(chǎng)前景。但是硅烷膜自身存在的膜薄、力學(xué)性能差、無(wú)法自身修復(fù)等缺點(diǎn)也在一定程度上限制了其應(yīng)用。而且，在硅烷的工業(yè)化應(yīng)用過(guò)程中，硅烷工作液的水解度數(shù)據(jù)是建槽過(guò)程中濃縮液稀釋倍數(shù)研究以及硅烷循環(huán)利用過(guò)程的重要依據(jù)。
　　本論文以雙-(3-三甲氧基硅基丙基)胺(BAS)和乙烯基三乙酰氧基硅烷(VTAS)的混合體系為研究對(duì)象，研究?jī)?nèi)容主

2、要包括三個(gè)方面：（1）采用氣相色譜內(nèi)標(biāo)法對(duì)混合體系中兩種硅烷的水解度進(jìn)行定量研究；（2）對(duì)純硝酸鋯成膜的制備工藝進(jìn)行優(yōu)化；（3）以硝酸鋯對(duì)硅烷進(jìn)行摻雜改性制備鋯鹽/硅烷復(fù)合膜，通過(guò)探討浸漬條件對(duì)雙電極體系的開(kāi)路電壓的影響，研究所制備膜的極化曲線及交流阻抗，提出鋯鹽/硅烷復(fù)合膜在浸漬過(guò)程中的成膜機(jī)理，并用掃描電鏡與原子力顯微鏡對(duì)膜的表面進(jìn)行觀察分析。
　　采用氣相色譜內(nèi)標(biāo)法分別得到樣品中CH3OH和CH3COOH的濃度值，并通過(guò)進(jìn)一

3、步計(jì)算得到BAS/MicxyV、BAS/IndustrialV和BAS/MayaV混合硅烷水解液中兩種硅烷的水解度分別為11.4％/29.1%，8.4%/26.9%和33.1%/27.9%，結(jié)合紅外光譜法、極化曲線和CuSO4點(diǎn)蝕實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)一步驗(yàn)證了三水解液樣品性能的優(yōu)劣順序?yàn)锽AS/MicxyV>BAS/IndustrialV>BAS/MayaV，同時(shí)也表明氣相色譜法可為硅烷水解液性能優(yōu)劣的評(píng)判提供有效的定量依據(jù)。
　　對(duì)于硝酸

4、鋯的成膜過(guò)程，當(dāng)浸漬時(shí)間為5min，浸漬溫度為30℃，工作液pH=4，硝酸鋯濃度為0.0039mol/L時(shí)，所制備鋯膜具有最優(yōu)的耐腐蝕性能。對(duì)鋯鹽/硅烷復(fù)合膜的成膜機(jī)理的研究表明：在浸漬過(guò)程中混合溶液中的硝酸鋯優(yōu)先在冷軋鋼表面沉積，硅烷吸附在剩余的表面且在這個(gè)過(guò)程中鋯對(duì)硅烷進(jìn)行填充，通過(guò)極化曲線得到的鋯鹽/硅烷復(fù)合膜和鋯膜+硅烷膜復(fù)合膜中鋯膜的覆蓋率分別為46.9%和49.6%，也進(jìn)一步驗(yàn)證了上述機(jī)理，交流阻抗和極化曲線的測(cè)試結(jié)果表明：