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16mn钢板的耐腐蚀性能
发表时间:2019-3-12     阅读次数: 279      字体:【
为提高冰箱、冰柜蒸发器用16mn钢板的耐腐蚀性能,论文采用溶胶-凝胶法,以正硅酸乙酯(TEOS)和乙烯基三乙氧基硅烷(KH151)作为水解前驱体,H2O作为水解反应原料,C2H5OH作为溶剂,然后以一定量的CH3COOH作为催化剂制备杂化溶胶,通过浸渍法在16mn钢板表面制备有机-无机杂化膜。通过单因素试验得到优化配方:H2O与Si的摩尔比为6∶1,KH151与TEOS的摩尔比为1∶1,C2H5OH与TEOS的摩尔比为8∶1,用CH3COOH调节pH值为3.0;膜层制备工艺条件:水解温度为35℃,水解时间为180 min,固化温度为120℃,固化时间为90 min。论文通过盐水浸泡试验对无机添加剂进行筛选,确定采用Ce(NO3)3作为添加剂来对有机-无机杂化膜进行掺杂改性。当Ce(NO3)3的浓度为1.5×10-3 mol/L时,膜层的耐蚀性能最好。  采用硫酸铜点滴实验、碱浸失重实验、析氢实验和盐雾试验手段对试样进行耐蚀性能考察,均表明掺杂铈盐的有机-无机杂化膜的耐蚀性能优于铬酸盐钝化膜。Tafel极化曲线测试表明,掺杂铈盐的有机-无机杂化膜的存在使16mn钢板的自腐蚀电位明显正移,降低了铝的自腐蚀电流密度;交流阻抗(EIS)测试表明体系的极化电阻显著增大,比空白试样提高了将近一个数量级。红外光谱分析可知,膜层中存在不同类型的Si-O-Si共价键,构成了膜层的基本骨架,有机官能团C=C共价键增强了膜层的疏水性。利用金相显微镜和SEM对膜层表面形貌进行分析发现,与空白试样相比,掺杂铈盐的有机-无机杂化膜均匀、致密、平整;从EDX能谱分析可知,膜层表面主要由Al、C、O、Si和Ce元素组成。 16mn钢板溶胶-凝胶法制备工艺由于其工艺简便、成本低廉、环保和耐蚀性好等优点可望成为一项实用的铝及其合金的防腐技术,是一种较理想的铬酸盐钝化替代工艺,具有广阔的应用前景。
 
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