电镀锌板磷化及工艺研究

电镀锌板磷化及工艺研究

谭海林[1]2003年在《电镀锌板磷化及工艺研究》文中研究表明由于锌具有牺牲阳极保护钢基的作用,在钢上镀锌可以大大延长钢材的使用寿命。近二十年来,对汽车防腐要求的提高,致使车体钢材大量应用电镀锌钢板。良好的涂装前处理是提高电镀锌板车体耐表面腐蚀的重要步骤。 本文通过SEM、XRD、电位时间变化、膜重时间变化等方法研究了NaNO_3、NaF、Mn~(2+)、Ni~(2+)、Fe~(2+)等对电镀锌板磷化的影响。 NANO_3是一种电镀锌板磷化有效促进剂,NaF能促进磷化膜的形成,增加膜重,使膜均匀。 Mn~(2+),Ni~(2+),Fe~(2+)是优良的电镀锌板磷化的改性离子,能明显细化磷化结晶,使磷化膜结晶均匀、致密。 研究解决了电镀锌板磷化不易形成“P比”的技术难点,发现Fe~(2+)具有能促使形成“P比”的独特效果,适量的Fe~(2+)加入,使电镀锌板磷化也能象钢铁磷化一样形成具有一定“P比”的磷化膜。“P比”的研究表明:对于电镀锌板磷化后阴极电泳,高“P比”磷化的磷化膜—漆膜复合层耐盐雾性能好于低“P比”磷化,高“P比”磷化在盐雾试验过程中漆膜附着力保持比低“P比”磷化好。 经正交试验研究出LP磷化配方,针对LP磷化研究出工艺流程和工艺参数。LP磷化性能测试表明:LP磷化与国内和国外常用的同类先进电镀锌板磷化比较,磷化膜均匀致密“P比”高;与阴极电泳配套后漆膜附着力、耐盐雾性能和盐雾试验过程中漆膜附着力保持均优于国内和国外同类先进电镀锌板磷化。 通过热力学计算,在25℃下,计算出磷化反应ΔH~φ>0,是吸热反应,需要加温才对磷化反应有利;通过加入NaNO_3氧化促进剂后,计算出磷化反应ΔH~φ<0,是放热反应,不需要外加热量,在低温下也可磷化。从化学平衡对磷化的探讨表明,PO_4浓度、H~+浓度(pH值》以及Zn~(2+)浓度都是影响磷化的因素。PO_4一定时,当Zn~(2+)浓度较低时要求pH值较高,即应保持较低的游离酸度。

颜家保, 杨洋, 俞丹青, 范丽霞, 杨成志[2]2015年在《表调工艺参数对电镀锌板磷化膜微观形貌的影响》文中提出采用粉体钛盐作表调剂,对电镀锌板进行表面调整处理,研究表面调整工艺参数对电镀锌板磷化膜微观形貌的影响。结果表明,表调时间为3min、表调液浓度为3.5~6.0g/L、表调液温度低于30℃、表调液pH值为8.59~9.89并尽量缩短表调液存放时间,可使磷化膜晶粒尺寸控制在2~3μm,磷化膜在NaOH溶液中保持5min的失重小于0.4g/m2,所获电镀锌板磷化膜层均匀致密,耐碱蚀性强。

董蓓, 涂元强, 杨成志[3]2016年在《磷酸钛表调工艺对电镀锌磷化膜质量的影响》文中指出电镀锌板磷化前的表调处理对磷化膜质量影响较大,对表调工艺进行了研究。运用扫描电镜(SEM)分析、磷化膜称重试验,研究了电镀锌磷化板生产中磷酸钛表调时间、温度、表调剂放置时间、浓度、温度和表调剂pH值等对电镀锌磷化膜质量的影响,并结合硫酸铜点滴试验考察了表调时间对磷化板耐蚀性的影响。结果表明:最佳表调工艺为表调时间3 min,温度≤30℃、表调剂放置时间≤2 h,表调剂浓度4.5~5.5 g/L,pH值8.5~10.0;经最佳工艺表调得到的电镀锌磷化膜结晶细密均匀,晶粒尺寸大小均一,耐蚀性增强。

谭海林, 李新立, 李安忠, 叶蕾, 万军[4]2004年在《电镀锌板的磷化》文中研究表明介绍了电镀锌板在汽车工业中的发展、应用现状。论述了不同因素对电镀锌板磷化的影响,“P”比、晶粒形貌对阴极电泳漆膜耐腐蚀性能的影响。概述了磷化技术在无亚硝酸盐磷化,无镍磷化,无铬钝化,低温磷化及磷化前表面预处理方面的进展。

戴崇良[5]2007年在《电镀锌板上钙改性磷化膜的研究》文中进行了进一步梳理电镀锌板广泛应用于汽车工业中,它的应用可以减少车身蚀孔的产生,提高汽车的使用寿命,减少材料和能源的浪费。目前电镀锌板普遍采用低Zn~(2+)、含Mn~(2+)、Ni~(2+)的叁元磷化表面处理,而重金属Ni~(2+)对环境有污染,需要寻找其替代品。本论文以Ca~(2+)取代传统的叁元磷化液中的Ni~(2+),形成了一种Ca~(2+)改性磷化处理技术,具有一定的创新性和较好的应用前景。1.研究了一种无镍的Ca~(2+)改性磷化液,适合镀锌钢板磷化的方法。通过开路电位(OCP)、Tafel曲线、扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)、光电子谱(XPS)研究了磷化液中钙/锌摩尔比对电镀锌板上磷化膜性能和成分的影响。结果表明少量Ca~(2+)的加入可以细化磷化膜晶粒,而当磷化液中的钙/锌摩尔比达到8时,可将镀锌板上枝叶型结晶改变成细密、球状结晶结构。这种致密的膜层结构很好的保护效果。膜层的主要成分为Zn2Ca(PO4)2.2H2O、Zn3(PO4)2.4H2O。进一步增加钙/锌摩尔比磷化膜结晶形态变化不大。2.通过时间-电位曲线和成膜过程中对应的扫描电镜(SEM)研究了电镀锌板在Ca~(2+)改性磷化液中成膜的机理,结果表明电镀锌板上的磷化膜晶粒成长分为叁个阶段:枝叶状锌系磷化膜在基材表面快速形成;晶形变化的过渡阶段;球状的晶粒重结晶过程。3.通过扫描电镜(SEM)、Tafel曲线、时间-膜重测试、耐碱性能测试、耐高温性能测试、耐Cl-性能测试及循环腐蚀测试对电镀锌板上Ca~(2+)改性磷化膜进行了性能评估。扫描电镜(SEM)和Tafel曲线的结果表明这种新叁元磷化膜比锌系磷化膜更致密。而时间-膜重曲线表明五分钟可形成完整磷化膜层。高温性能测试磷化膜良好的耐高温性能。耐碱性能测试表明膜层有优异的耐碱性能。耐循环腐蚀测试表明这种新叁元磷化膜与阴极电泳膜有很好的结合力,配套后的漆膜有优良的耐蚀性能。耐Cl-性能测试表明,经过钼酸盐和氟硅酸盐进行改性后的膜层,其Cl-耐蚀性能可达到24小时以上。4.Ca~(2+)改性磷化液除用于电镀锌板外,还可用于钢板和镁材表面磷化处理。无需表调,磷化后也无需铬化后处理,符合新的组合磷化技术及低成本和高性能的发展方向,有着良好的应用前景。

陈攀登, 汪荣[6]2012年在《汽车涂装前处理&电泳混线生产镀锌板适应性研究》文中研究表明介绍镀锌板及锌合金板在涂装前处理&电泳混线生产中常见缺陷及改进措施。

杨成志, 董蓓, 彭周, 陈园林[7]2018年在《表面缺陷对预磷化电镀锌板磷化膜质量的影响》文中指出为了快速高效地锁定磷化生产中常见质量问题的出处,运用扫描电镜(SEM)观察表面膜层微观形貌,并用磷化膜称重试验定量分析膜层单位质量,较为系统地研究了因电镀锌基板表面存在诸如局部锈蚀、色差、残油、镀液残留、冷凝水残留缺陷而引起的后继磷化膜质量问题。结果表明:表面缺陷不但会直接影响后继电镀锌磷化膜的表面质量,而且导致膜层过厚、晶粒尺寸大小不均,不满足后续工艺需求,这对指导具体的预磷化电镀工艺有现实意义。

王国华[8]2009年在《镀锌层磷化工艺的研究》文中研究表明为在镀锌层表面获得抗蚀性强、与涂层附着好的磷化膜,在镀锌层表面处理液中加入Fe2+和Ni2+,并加入磷酸(85%)、硝酸钠、氧化锌、氟化钠等,通过正交试验优化出了一种可获得高附着力的镀锌层磷化成膜工艺,其工艺条件为:1.4g/LZn2+,0.6g/LMn2+,25g/LPO34-,20g/LNO3-,1g/LF-,成膜时间10min,温度35~45℃。实验结果表明:采用该新的镀锌层磷化工艺可在镀锌层表面形成均匀、致密、抗腐蚀性强的磷化膜,可用于取代传统的镀锌层磷化膜。

谭海林, 潘肇基, 李新立[9]2003年在《Fe~(2+)对电镀锌板磷化的影响》文中提出研究了不同浓度Fe2+对电镀锌板磷化膜重、耐碱性、电位、结晶形貌、相组成的影响。

刘贤明, 王彤[10]2000年在《电镀锌钢板与冷轧钢板混线涂装工艺》文中进行了进一步梳理介绍了电镀锌钢板与冷轧钢板混线前处理及静电喷粉工艺 ,指出了涂层常见缺陷及预防措施。

参考文献:

[1]. 电镀锌板磷化及工艺研究[D]. 谭海林. 机械科学研究院. 2003

[2]. 表调工艺参数对电镀锌板磷化膜微观形貌的影响[J]. 颜家保, 杨洋, 俞丹青, 范丽霞, 杨成志. 武汉科技大学学报. 2015

[3]. 磷酸钛表调工艺对电镀锌磷化膜质量的影响[J]. 董蓓, 涂元强, 杨成志. 材料保护. 2016

[4]. 电镀锌板的磷化[J]. 谭海林, 李新立, 李安忠, 叶蕾, 万军. 汽车工艺与材料. 2004

[5]. 电镀锌板上钙改性磷化膜的研究[D]. 戴崇良. 湖南大学. 2007

[6]. 汽车涂装前处理&电泳混线生产镀锌板适应性研究[J]. 陈攀登, 汪荣. 涂料技术与文摘. 2012

[7]. 表面缺陷对预磷化电镀锌板磷化膜质量的影响[J]. 杨成志, 董蓓, 彭周, 陈园林. 材料保护. 2018

[8]. 镀锌层磷化工艺的研究[J]. 王国华. 表面技术. 2009

[9]. Fe~(2+)对电镀锌板磷化的影响[J]. 谭海林, 潘肇基, 李新立. 材料保护. 2003

[10]. 电镀锌钢板与冷轧钢板混线涂装工艺[J]. 刘贤明, 王彤. 材料保护. 2000

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