冷軋鋼表面鋯鹽-硅烷復(fù)合膜的制備機理及性能研究.pdf

1、金屬表面硅烷處理技術(shù)具有處理工藝過程簡單、能耗低、對環(huán)境友好等優(yōu)點，使得金屬表面硅烷化處理技術(shù)擁有可觀的市場前景。但是硅烷膜自身存在的膜薄、力學(xué)性能差、無法自身修復(fù)等缺點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)用過程中，硅烷工作液的水解度數(shù)據(jù)是建槽過程中濃縮液稀釋倍數(shù)研究以及硅烷循環(huán)利用過程的重要依據(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象，研究內(nèi)容主

2、要包括三個方面：（1）采用氣相色譜內(nèi)標(biāo)法對混合體系中兩種硅烷的水解度進行定量研究；（2）對純硝酸鋯成膜的制備工藝進行優(yōu)化；（3）以硝酸鋯對硅烷進行摻雜改性制備鋯鹽/硅烷復(fù)合膜，通過探討浸漬條件對雙電極體系的開路電壓的影響，研究所制備膜的極化曲線及交流阻抗，提出鋯鹽/硅烷復(fù)合膜在浸漬過程中的成膜機理，并用掃描電鏡與原子力顯微鏡對膜的表面進行觀察分析。
　　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，并通過進一

3、步計算得到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點蝕實驗結(jié)果進一步驗證了三水解液樣品性能的優(yōu)劣順序為BAS/MicxyV>BAS/IndustrialV>BAS/MayaV，同時也表明氣相色譜法可為硅烷水解液性能優(yōu)劣的評判提供有效的定量依據(jù)。
　　對于硝酸

4、鋯的成膜過程，當(dāng)浸漬時間為5min，浸漬溫度為30℃，工作液pH=4，硝酸鋯濃度為0.0039mol/L時，所制備鋯膜具有最優(yōu)的耐腐蝕性能。對鋯鹽/硅烷復(fù)合膜的成膜機理的研究表明：在浸漬過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過程中鋯對硅烷進行填充，通過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%，也進一步驗證了上述機理，交流阻抗和極化曲線的測試結(jié)果表明：