硅烷偶联剂在金属表面处理中的应用研究

硕士学位论丈

ＭＡＳＴＥＲ’ＳＴＨＥＳＩＳ

图３．３双层ＭＴＥＳ、＂Ｉ－ＡＰＳ硅烷膜碳钢基体盐雾试验图

图３－４ｙ－ＡＰＳ／ＭＴＥＳ和ＭＴＥＳ／ｖ－ＡＰＳ碳钢基体盐雾实验图从以上图片可以看出单一硅烷镀双层并没有提高防腐效果，盐雾４ｈ后，试片上面的锈斑反而增多，说明防腐效果反而降低了，这和上面的ＣｕＳ０４点滴实验正好吻合，上面解释了其原因。将两种硅烷交叉使用后，发现先镀上＂ｔ－ＡＰＳ硅烷膜，再镀上ＭＴＥＳ硅烷后，其防腐效果提高很多，盐雾４ｈ后几乎没有锈斑出现，上面的ＣｕＳ０４点滴实验也能达到１２６ｍｉｎ，而当两者先后交换后，则没有太大效果，盐雾４ｈ后还是出现大量腐蚀，说明复合的先后顺序对复合硅烷膜的耐蚀性能还是有很大影响的。

３．２．２钝化膜膜厚以及表面形貌

３．２．２．１单波长椭圆偏振分析仪

按照上面第二章的介绍，分别测得各复合硅烷膜的平均膜厚，如下表３．２所示：

第四章稀土金属盐与硅烷复配后在碳钢表面的应用研究

４．１稀土金属盐的应用研究

４．１．１稀土金属盐溶液成分的探讨

通过初步的实验探讨以及参考文献的介绍【３４１，本实验将选择稀土硝酸铈盐作为钝化液的主要原料，因为在钝化的过程中需要加快反应速度，于是还必须加入成膜促进剂，同时也要维持溶液在钝化过程中的稳定性能，于是加入缓冲剂和相应的酸。大致的溶液配方如下表４－１所示：

表４．１稀土金属盐溶液的组成

（１）稀土硝酸铈盐

稀土金属盐在金属处理方面都有较好的防护效果，一般采用浸涂的方法处理金属。在浸涂的过程中金属和稀土金属离子就会发生相应的化学反应，生成一种难溶的物质沉积在金属的表面于是就形成了一层致密的保护膜，对金属起到保护的效果。本实验主要选择硝酸铈盐作为钝化剂，原因是铈盐来源广泛，而且价格便宜，有工业利用的价值。

（２）成膜促进剂

为了缩短钝化时间和提高钝化膜的质量，可以在钝化液中加入强的氧化剂像ＫＭｎ０４、Ｈ２０２等。在实验中逐渐尝试了氧化剂ＫＭｎ０４和Ｈ２０２，但试验发现ＫＭｎ０４加入稀土溶液后溶液特别不稳定，易生成红褐色的絮状沉淀，于是ＫＭｎ０４将不能考虑作为成膜促进剂，换加Ｈ２０２后，发现钝化液无明显变化，而且Ｈ２０２在溶液中还可以产生大量的ＯＨ。离子，从而使金属离子更快的与ＯＨ’离子结合，生成沉淀附着在金属的表面上，形成一层致密的保护膜，对金属起到保护的效果。于是本实验将采用Ｈ２０２作为成膜促进剂。