無(wú)錫鋼電鍍過(guò)程中陽(yáng)極腐蝕機(jī)理研究.pdf

1、無(wú)錫鋼板(TFS)在皇冠蓋、四旋蓋、易開(kāi)蓋和淺沖罐等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。但是在無(wú)錫鋼板的生產(chǎn)過(guò)程中，陽(yáng)極材料易被電鍍液腐蝕，很大程度上降低了陽(yáng)極的使用壽命。因此，弄清無(wú)錫鋼電鍍過(guò)程中陽(yáng)極腐蝕機(jī)理對(duì)提高陽(yáng)極使用壽命具有重要的實(shí)際意義。
　　本文采用稱重法和原子吸收法考察了鉛合金陽(yáng)極在不同濃度的鉻、氟電解質(zhì)溶液中的腐蝕情況，結(jié)合SEM、XRD分析方法，研究不同條件下陽(yáng)極表面膜結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變。利用極化曲線、循環(huán)伏安、交流阻抗譜等電化學(xué)方法考察鉛陽(yáng)極

2、在含氟、鉻溶液電鍍液中電化學(xué)行為。采用MS方程探討了陽(yáng)極的半導(dǎo)體性質(zhì)。取得如下結(jié)論:
　　(1)電場(chǎng)作用下鉛陽(yáng)極在含氟溶液、含鉻溶液和鉻氟混合液均發(fā)生了明顯地腐蝕。在含氟溶液中陽(yáng)極腐蝕產(chǎn)物主要為PbO2、 PbF2;在含鉻溶液中陽(yáng)極腐蝕產(chǎn)物為PbCrO4和Pb2O;在鉻氟混合溶液中，腐蝕產(chǎn)物主要是鉛的氧化物。
　　(2)隨著氧化時(shí)間的延長(zhǎng)，鉛陽(yáng)極表面氧化膜厚度先增加，后降低。當(dāng)氧化時(shí)間達(dá)到1.5h時(shí)，氧化膜厚度達(dá)24μm。氧

3、化時(shí)間對(duì)鉛合金陽(yáng)極氧化膜表面形貌影響明顯，當(dāng)氧化時(shí)間達(dá)到2h時(shí)，鉛陽(yáng)極表面局部存在較大孔隙。鉛合金陽(yáng)極表面物質(zhì)結(jié)構(gòu)也發(fā)生了轉(zhuǎn)變，當(dāng)氧化時(shí)間為0.5h時(shí)，PbO衍射峰較強(qiáng)，PbCrO4和PbF2峰強(qiáng)較弱。隨著氧化時(shí)間的延長(zhǎng)，PbCrO4和PbF2衍射峰強(qiáng)度均增強(qiáng)。當(dāng)氧化時(shí)間達(dá)到2h時(shí)，α-PbO2衍射峰明顯增強(qiáng)，但是PbF2衍射峰消失。隨著氧化時(shí)間進(jìn)一步延長(zhǎng)到2.5h，α-PbO2強(qiáng)度明顯減弱，PbCrO4和PbF2衍射峰明顯。
　

4、　(3)電化學(xué)研究表明，隨著氧化時(shí)間的延長(zhǎng)，鉛基陽(yáng)極表面的自腐蝕電位逐漸增大，當(dāng)氧化時(shí)間大于2h后，自腐蝕電位反而降低。循環(huán)伏安曲線表明，當(dāng)氧化時(shí)間≤1.5h時(shí)，氧化曲線電壓-0.1V附近出現(xiàn)了小的氧化峰;電位1.3V～1.5V出現(xiàn)了明顯的氧化峰;還原曲線電位為1.35V、-0.2V和-0.6V出現(xiàn)明顯的還原峰。當(dāng)氧化時(shí)間≥2.0h時(shí)，氧化峰電流明顯降低，同時(shí)，電位-0.6V的還原峰消失。交流阻抗譜表明，氧化0.5h的鉛合金陽(yáng)極膜阻抗譜

5、為單純的容抗弧。隨著氧化時(shí)間的延長(zhǎng)，阻抗譜高頻區(qū)不僅出現(xiàn)容抗，在低頻區(qū)出現(xiàn)Warburg阻抗。當(dāng)氧化時(shí)間2.0h時(shí)，鉛合金陽(yáng)極膜阻抗譜出現(xiàn)了雙容抗弧，而且還包括明顯的感抗弧。隨著氧化時(shí)間進(jìn)一步延長(zhǎng)，高頻容抗弧半徑明顯減小。
　　(4)探討了循環(huán)伏安法評(píng)價(jià)陽(yáng)極使用壽命。當(dāng)循環(huán)達(dá)到80次，轉(zhuǎn)化為β-PbO2的峰電流最小，陽(yáng)極導(dǎo)電性不良
　　(5)鉻-氧離子團(tuán)是影響電極載流子密度的主要因素。鉛合金陽(yáng)極在不同組成的溶液中主要體現(xiàn)為n