硅烷在锌的无铬钝化工艺中的应用研究林安１， 方达经２甘复兴１， 朱华１， 汪的华１（ １武汉大学资源与环境科学学院环境工程系， 湖北武汉４ ３０ ０ ７ ２２中交武汉港湾工程设计研究院有限公司， 湖北武汉４ ３０ ０ ７ １）摘要： 本文研究了几种有机硅烷在与无机钝化剂复合前后所形成的钝化膜的形貌及耐蚀性的变化， 并分析了复合钝化的机理及有机无机各组分的作用。 实验发现， 有机硅烷与钼酸盐、 钛酸盐或铈盐复合后， 钝化膜的耐蚀性有某些特定的程度的提高， 提高的程度与有机硅烷种类、 无机钝化剂的特性及两者之间的配比有较大关系。关键词： 无铬钝化； 有机硅烷； 锌； 钼酸盐； 钛盐； 稀土中图分类号： Ｔ Ｑ ｌ５３． ７文献标识码： ...

　　硅烷在锌的无铬钝化工艺中的应用研究林安１， 方达经２甘复兴１， 朱华１， 汪的华１（ １武汉大学资源与环境科学学院环境工程系， 湖北武汉４ ３０ ０ ７ ２２中交武汉港湾工程设计研究院有限公司， 湖北武汉４ ３０ ０ ７ １）摘要： 本文研究了几种有机硅烷在与无机钝化剂复合前后所形成的钝化膜的形貌及耐蚀性的变化， 并分析了复合钝化的机理及有机无机各组分的作用。 实验发现， 有机硅烷与钼酸盐、 钛酸盐或铈盐复合后， 钝化膜的耐蚀性有某些特定的程度的提高， 提高的程度与有机硅烷种类、 无机钝化剂的特性及两者之间的配比有较大关系。关键词： 无铬钝化； 有机硅烷； 锌； 钼酸盐； 钛盐； 稀土中图分类号： Ｔ Ｑ ｌ５３． ７文献标识码： Ａ文章编号：１引言六价铬钝化是传统的钝化工艺， 早在１９ ２４ 年， 铬酸盐钝化膜最先应用在Ｍ ｇ 上， 现如今， 铬酸盐作为优秀的腐蚀抑制剂已被大范围的应用于金属表面处理的各个行业， 铬酸盐钝化工艺已经大范围的使用在Ａ ｌ、 Ｚ ｎ 、 Ｓ ｎ 、 Ｃ ｕ 、 Ｃ ｄ 、 Ａ ｇ 等许多金属及其合金上， 其中应用得最广的还是电镀锌钢板的铬酸盐钝化处理， 因为不经此处理， 电镀锌钢板的耐腐的能力会很差， 极易产生“白锈” 。 六价铬钝化工艺的优点是： 工艺简单、 成本低廉、 膜层结合力好、 钝化膜耐蚀能力强、 钝化膜破损后可自修复等。美国学者Ｂ ａ ｓｋ ｅｒＶ ｅｅｒａ ｒａ ｇ ｈ ａ ｖａ ｎ 研列ｌＪ并制备了一用于锌表面处理的有机硅烷膜， 发现其耐蚀性在许多方面超越了铬酸盐钝化膜。 如魏伯荣和蓝立文等人研究１２Ｊ了硅烷偶联剂对硫化胶性能的影响；贝逸翔和黄继泰等人研究１３］Ｔ 硅烷偶联剂对粘土表面改性技术； 官少华和刘儒栋研列４】 了硅烷偶联剂Ｍ Ｂ ． ６９ 的应用。 最后， 王双红和刘常升等人通过研究【５Ｊ全球范围内镀锌板的有机硅烷钝化技术及其进展时， 在《腐蚀科学与防护技术》 上撰文指出， 今后镀锌板钝化工艺研究的重点应是无机钝化剂与有机硅烷组成的复合膜钝化技术。近二十年来， 国内也相继开始对各种无机类、 有机类以及各种复合钝化剂进行研究， 文章、 专利等成果在最近几年突飞猛进， 但是实际应用的工艺非常少， 国内宝钢、 武钢、 攀钢等大型钢企大多引进的是日本或欧美的专利生产线， 制约了中国钢铁行业的发展【６】 ， 而对于有机硅烷与无机钝化剂的复合并应用于镀锌钝化方面的研究较∥ ， 因此本文希望以此为突破１２１， 对硅烷的复合钝化膜的耐蚀性做深入的研究。 由于Ｓ Ｃ Ａ 的种类非常之多， 物理和化学特性差异也较大， 因此， 本文根据文献和本实验的要选择了Ｋ Ｈ ． ７ ９ ２、 Ｋ Ｈ 一５６ ０ 、 Ｋ Ｈ ． ５７ ０ 和Ｂ Ｔ Ｓ Ｅ 这四种这种硅烷偶联剂作为主要钝化成膜剂， 研究其在镀锌钝化工艺中的应用。２ 试验２． １试验材料试验材料及药品主要有硝酸亚铈、 硫酸钴、 偏钒酸钠、 甲醇、 醋酸、 硅溶胶、 Ｋ Ｈ ． ７ ９ ２、 Ｋ Ｈ － ５６０ 、Ｋ Ｈ ． ５７ ０ 、 Ｂ Ｔ Ｓ Ｅ 、 水玻璃、 磷酸、 硫酸、 硝酸、 硼酸、 琥珀酸、 氟化钠、 氯化钠、 氯化钾、 丙酮等，且均为分析纯试剂， 其中四种有机硅烷的分子结构如图ｌ所示。