【摘 要】
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为了提高热镀锌钢板的耐蚀性,在热镀锌生产中需对热镀锌层进行表面钝化处理,以延长其使用寿命。目前,镀锌层钝化工艺仍以铬酸盐钝化为主,但铬酸盐对环境和人体危害比较大,因此寻求一种无铬高效的钝化工艺是十分有意义的。本文通过化学剥离法获得六方氮化硼纳米片,随后将氮化硼纳米片以多巴胺、硅烷偶联剂改性。将改性氮化硼纳米片应用于水性丙烯酸中,对热镀锌钢板表面进行钝化。研究了改性氮化硼纳米片对钝化膜结构和性能的影
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为了提高热镀锌钢板的耐蚀性,在热镀锌生产中需对热镀锌层进行表面钝化处理,以延长其使用寿命。目前,镀锌层钝化工艺仍以铬酸盐钝化为主,但铬酸盐对环境和人体危害比较大,因此寻求一种无铬高效的钝化工艺是十分有意义的。本文通过化学剥离法获得六方氮化硼纳米片,随后将氮化硼纳米片以多巴胺、硅烷偶联剂改性。将改性氮化硼纳米片应用于水性丙烯酸中,对热镀锌钢板表面进行钝化。研究了改性氮化硼纳米片对钝化膜结构和性能的影响,探究氮化硼复合钝化膜的耐腐蚀机理。本文的主要研究结果如下:通过化学剥离法成功制备了氮化硼纳米片,通过XPS、XRD、SEM、AFM等方法对氮化硼纳米片表征,结果表明剥离出尺寸为3-5μm,片层厚度为1.5-2.6 nm的纳米片。将氮化硼纳米片用多巴胺、硅烷偶联剂进行改性,实验结果表明氮化硼纳米片的表面成功枝接硅烷偶联剂。复合钝化剂中改性氮化硼纳米片的最佳添加量为0.1 g/L。与丙烯酸钝化膜相比,复合钝化膜的腐蚀电流密度为2.325×10-7A/cm2,比丙烯酸钝化膜(腐蚀电流密度2.279×10-5A/cm2)降低了两个数量级。同时,复合钝化膜的表面形貌致密,没有明显的龟裂,钝化膜的孔隙率也得到了降低。复合钝化膜提高耐蚀性的原因:改性氮化硼纳米片促进丙烯酸分子交联且硅烷脱水缩合使钝化膜表面更加平整致密,同时改性氮化硼纳米片能够延长腐蚀介质在钝化膜中的扩散通道,增加了腐蚀介质到达金属基体的时间,从而提高了钝化膜耐蚀性。
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