热浸镀锌及合金用环保型助镀剂的研究

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1、分类号：TQ413.11密级：公开UDC：620编号:201321802024河北工业大学硕士学位论文热浸镀锌及合金用环保型助镀剂的研究论文作者：王彦文学生类别：全日制学科门类：工学学科专业：材料学指导教师：范永哲职称：副教授2016年5月DissertationSubmittedtoforTheMasterDegreeofMaterialScienceSTUTYONTHEENVIRONMENTALFRIENDLYFLUXFORHOTDIPPINGZINCANDALLOYbyWangYanwenSup

2、ervisorA.Prof:FanYongzhe.May2016.摘要热浸镀作为一种经济有效的防腐技术广泛应用于金属防护领域。热浸镀锌使用的锌氨助镀剂在热浸镀的过程中分解生成大量的氨气、氯化氢气体，严重违背热浸镀行业清洁生产的要求；随着应用环境及人们对热镀产品的要求越来越高，热镀涂层由纯锌向多合金的方向发展，且随着热镀涂层的合金化，传统助镀工艺已不再适用，因此开发一种热浸镀锌及合金环保型助镀剂是当前热浸镀行业主要研究方向，大量的国内、外学者对该工作进行了一系列研究，但还没有一种稳定的助镀剂能完全取代锌

3、氨助镀剂。通过单因素变量法分析助镀剂各成分在热浸镀过程中的作用，优选出一系列助镀剂方案，进行样品试镀，以镀层表面质量，热浸镀过程中产生的烟尘、锌渣为观测点，选出较为理想的助镀剂方案，采用润湿性、SEM、EDS、AFM以及同步热分析评估。环保型助镀剂可完全替代锌氨助镀剂，热镀锌环保型助镀剂具有以下优点：(1)助镀剂在热浸镀过程中产生的浮渣较少，基本上不产生烟尘，降低对环境的污染；(2)热稳定性好，可以承受较高的烘干温度；(3)助镀剂盐膜的抗氧化性较好，保证热浸镀过程中不会产生漏镀现象；(4)助镀剂盐膜较

4、薄，缩短了热浸镀过程；(5)成分简单，配置方便，提高了热浸镀效益。使用环保型助镀剂热浸镀后的镀层表面平整、光亮、无漏镀。为保证助镀剂的使用，采用浸镀时间为30s，烘干时间为20s，镀层表面平整、光亮、无漏镀现象，厚度稳定。实验结果表明，助镀剂对溶液中的亚铁离子承受能力较高，电化学实验表明当助镀剂中Fe2+为20-40g/L，有助于提高镀层的耐蚀性。环保型助镀剂加入了X1，抑制了合金层的生长，镀层中δ相的厚度增加，提高了镀层的耐蚀性。在热镀锌环保型助镀剂的基础上，参照热浸镀铝助镀剂的配制原则，确定热浸镀

5、锌合金环保型助镀剂配方，使用该助镀剂用于Zn-5Al和Zn-6Al-3Mg，热浸镀获得镀层表面平整、光亮、无漏镀，解决了助镀剂失效的问题。关键词：环保；助镀剂；热镀锌；热镀锌合金；耐蚀性IABSTRACTHot-dippingasakindofeconomicandeffectiveanticorrosiontechnologyiswidelyusedinmetalprotection.Traditionalfluxingproducesalargenumberofammoniaandhydrogen

6、chloridesmokeduringhotdipping,whichcausesenvironmentspollution.Thetraditionalsolventmethodisnolongerapplicablealongwiththeapplicationenvironmentandtheuseofnewcoatingalloyreplacedpurezinc.Thereforethedevelopmentofanenvironmentallyfriendlyfluxingusedinhot

7、dippingzincandalloyisthemainresearchdirection.Alargenumberofdomesticandforeignscholarshaveconductedaseriesofstudiesonthiswork.Butthereisnotakindofstablefluxingagentcancompletelyreplacezincammoniumfluxing.Theeffectofeachcomponentinhotdippingwasstudiedthr

8、oughsinglefactoranalysis.Thenaseriesoffluxingsolutionwasselected.Tooptimizetheidealfluxing,thequantityofzincdustandslag,andcoatingqualitywereevaluated.Thewettability,SEM,EDS,AFMandsimultaneousthermalanalysiswereusedtoanalyzethefl