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毕业论文网 > 开题报告 > 化学化工与生命科学类 > 化学工程与工艺 > 正文

镀锌件表面硅烷杂化涂层的制备及性能研究开题报告

 2021-03-10 23:56:22  

1. 研究目的与意义(文献综述)

锌钢板由于具有优异的加工和使用性能、价格便宜,且在自然环境中具有优良的防腐蚀能力,因此在汽车、建材、家电、容器等领域得到了广泛的应用,是钢铁材料的主要产品之一。但纯金属锌在湿度高于70%的大气中易腐蚀,使其表面形成白色的腐蚀产物或变成灰暗色,影响了镀锌钢板的外观质量和镀层的抗蚀性【1】。

铬酸盐钝化技术:

为了进一步提高镀锌钢板的耐腐蚀性能,传统方法常对镀锌钢板采用铬酸盐钝化处理,使其表面生成一层致密性和稳定性较高的铬酸盐薄膜,以提高它的耐蚀性,增加表面光泽性和抗污染能力,这层膜被称为钝化膜或称转化膜。膜层中的铬主要以 cr (Ⅲ )和 cr(Ⅵ )形式存在, cr(Ⅲ )作为骨架, 而 cr(Ⅵ )则有自修复作用, 因而耐蚀性很高【3】。但是, 传统的铬酸盐钝化工艺中 cr(Ⅵ )的是一种剧毒物质,具有致癌、致畸、有毒性和诱发基因突变的作用,美国环境保护局(epa)将 cr(Ⅵ )确定为种高度危险的毒性物质之一。六价铬化合物口服致死量约1.5g左右,饮用水中六价络含量超过0.1mg/l人体就会中毒【4-6】。应对于诸多表面处理工艺对环境造成的巨大负担,世界各国对其管理与监督日愈严格。

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2. 研究的基本内容与方案

目标:在镀锌件表面制备硅烷杂化涂层,研究其外貌、结构、和物理化学性能。

基本内容:

以乙烯基三甲氧基硅烷和btse (1,2-双三乙氧基硅基乙烷)为主要原料。针对镀锌板镀层组织结构特性,利用正交实验法,优选一种或两种硅烷类的有机物作为钝化液主成膜物质,并添加一种或几种无机缓蚀剂和添加剂,以期通过有机成膜物质在镀锌板表面形成保护膜来提高阻挡腐蚀性介质的能力,从而提高膜层的防护性能,并通过添加无机缓蚀剂提高复合膜的缓蚀和自修复能力,利用有机和无机成分的协同作用提高膜层的耐蚀性。并探讨温度、浸渍时间等对普通硅烷膜及掺有添加剂硅烷膜性能的影响,采用扫描电镜、电化学测试等对其进行物理化学性能表征。

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3. 研究计划与安排

1~2周:查阅相关文献;

3~4周:准备开题;

5~13周:实验部分;

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4. 参考文献(12篇以上)

[1] 陈伟. 稀土盐掺杂水性硅烷薄膜及其在涂装防护体系中的应用[d]. 浙江大学, 2014.

[2] 顾勤林. 3-氨基丙基—三乙氧基硅烷—稀土复合薄膜的制备及其摩擦学性能研究[d]. 上海交通大学, 2008.

[3] 王雪明. 硅烷偶联剂在金属预处理及有机涂层中的应用研究[d]. 山东大学, 2005.

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