硅烷偶联剂在金属表面预处理中的应用研究进展

近年来发展的硅烷偶联化预处理技术因其对环境友好、可操作性强,有望成为金属表面铬钝化处理的替代工艺。硅烷膜作为金属表面预处理层,不但改善了基材表面的状态,增强了涂料与基材间的黏附性能,也可作为单独的防护涂层,对腐蚀介质的渗透起着物理屏障作用。主要从3个方面介绍了硅烷偶联剂在金属表面预处理中的研究进展:(1)金属表面硅烷偶联化机理;(2)金属基材表面状态、硅烷水解体系、硅烷成膜方式及膜固化方式等工艺对膜性能的影响;(3)硅烷预处理技术研究的新进展,包括传统浸渍成膜、电沉积辅助法制备硅烷膜及无机稀土金属盐、纳米颗粒、缓释剂掺杂制备的硅烷杂化膜的研究现状。     

硅烷化处理在镁合金表面防腐中的应用

近年来,提高镁合金这一绿色结构工程材料的耐蚀性研究成为焦点,而硅烷化处理作为金属防腐领域新型的环保、节能、低排放、低成本的处理技术,已逐渐应用于镁合金的表面防腐。综述镁合金表面硅烷化处理的机理、硅烷膜的制备方法、硅烷膜性能的影响因素及改性方法,分析硅烷化处理在镁合金表面防腐应用中存在的不足之处,并展望今后主要的研究方向。     

6061铝合金表面γ-APS协同稀土镧盐复合膜的性能

单一硅烷转化膜对金属基体的保护不足,稀土处理可对硅烷转化膜进行改性。以硅烷γ-APS协同稀土镧盐处理6061铝合金板材,在硅烷基础溶液中添加不同含量的稀土硝酸镧对6061铝合金进行转化处理,采用电化学方法和硫酸铜点滴方法,研究了硝酸镧含量对铝合金基体表面γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH-602)硅烷膜耐蚀性能的影响,通过划格法和模拟大气腐蚀研究复合膜、硅烷膜试样、镧盐钝化膜试样与有机涂层间的结合力。结果表明:在KH-602硅烷基础溶液中添加15 g/L硝酸镧时硅烷镧盐复合膜的耐蚀性和结合力最好;复合膜主要由S,O,Si,Al,La元素组成,其中La元素含量明显高于单一稀土转化膜;与硅烷膜、镧盐转化膜相比,复合膜表现出很好的耐蚀性。     

钼酸盐改性硅烷膜的制备及耐蚀性

为了提高碳钢表面硅烷膜的性能、获得较佳的硅烷化工艺,以Q235钢为基材,硅烷偶联剂γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)、钼酸钠等为原料,在Q235钢表面制备钼酸盐改性硅烷膜,并用正交试验及电化学测试对主工艺参数进行优化。结果表明:钼酸盐硅烷化最佳工艺为30 g/L钼酸钠,50 mL/L KH550,V(乙醇)∶V(水)为55∶45,pH值11,KH550水解时间48 h;Q235钢经最佳工艺处理后,其表面形成了一层白色的钼酸盐改性硅烷膜,使Q235钢的自腐蚀电位正移了0.530 V,自腐蚀电流密度下降了95.2%,耐蚀性增强。     

金属表面硅烷化处理的研究现状

金属表面硅烷化处理技术是一种新型的表面处理技术。与常规磷化处理相比,硅烷化处理更环保、节能。综述了硅烷化处理的机理、优缺点、工艺研究及实际应用等方面的现状,并对硅烷化处理中的电泳硅烷膜进行了初步实验。     

功能性有机硅烷膜对金属腐蚀防护的研究现状及展望

功能性有机硅氧烷对金属表面进行处理是一种新型的表面防护处理技术,能够显著提高金属的耐腐蚀性能.介绍了功能性有机硅氧烷的结构和分类,探讨了功能性硅氧烷膜的腐蚀防护机理,总结了金属表面耐腐蚀性功能硅氧烷膜的研究现状和进展,以期对金属表面腐蚀防护提供指导和帮助.     

冷轧钢表面硅锆复合膜的制备及其耐腐蚀性能

纯硅烷膜耐腐蚀性能不理想,经掺杂改性处理后可得到改善。以硝酸锆掺杂1,2-双(三甲氧基硅基)乙烷(BTMSE),在冷轧钢基体表面制备了无机/有机复合硅烷膜。采用电化学技术及硫酸铜点滴试验对比考察了复合硅烷膜与纯硅烷膜的耐腐蚀性能。结果表明:相比于纯硅烷膜,锆盐掺杂硅烷复合膜的腐蚀电位、极化电阻明显增大,腐蚀电流密度明显降低,耐腐蚀性能提高;硝酸锆在金属表面形成了含有ZrO2+的夹杂化合物层,起到物理阻隔作用,进而提高了硅烷膜的耐腐蚀性能。     

金属表面硅烷化技术概述

随着金属表面钝化处理工艺中环保要求的日益严格,表面硅烷化技术现已成为一种新型绿色表面钝化工艺,该工艺通过有机硅材料在金属表面形成高致密的保护膜而实施对金属的高效保护,本文结合最新研究进展,分别从保护机理、新型结构有机硅烷及最新应用领域方面阐述了该技术的特点和新动态。     

汽车用镁合金铈盐改性硅烷复合膜的耐蚀性

目前镁合金表面稀土-硅烷化改性多采用复合工艺,简单硅烷化处理研究较为少见。将不同含量的硝酸铈直接添加到KH-550硅烷溶液中,应用简单化学浸渍法在AZ91D压铸镁合金表面制备了铈盐改性硅烷复合膜;通过点滴腐蚀试验、全浸腐蚀试验和电化学交流阻抗谱评价了铈盐改性复合膜的耐蚀性能,利用扫描电子显微镜和椭偏仪分析了铈盐改性复合膜的表面微观形貌和厚度。结果表明:与硅烷膜相比,铈盐改性硅烷复合膜较均匀、致密、平整,厚度明显增加;随着硝酸铈含量的增加,铈盐改性硅烷复合膜的耐蚀性能先上升后下降,当硝酸铈掺杂量达到0.50 g/L时,复合膜的耐蚀性能最佳;随盐水浸泡时间的延长,复合膜的低频阻抗值先增大后减小,表明其具有一定的"自修复"能力。     

硅烷试剂防腐蚀工艺研究

探讨了用硅烷试剂（SA）作为金属表面防腐蚀涂层的技术。研究了金属表面前处理、SA处理液配方、老化处理方式等对金属表面SA防腐蚀涂层性能的影响,优化了处理工艺。在优化条件下,选用合适的SA对碳钢等材料进行处理,其耐蚀性及漆膜附着力等同或优于磷化处理。     

无机为主无铬复合钝化的综合对比研究与展望

基于镀锌层表面无铬钝化技术,从钝化膜性质、钝化液稳定性和成膜耐蚀机理3大方面,总结了以硅酸盐、钼酸盐、钛盐以及稀土金属盐为主要成膜物质的4种复合钝化体系的优缺点,认为耐蚀性最优的体系为硅酸盐体系;对比了各体系钝化液稳定性的差异及不同影响因素,总结了不同体系的相应改善方法,认为硅酸盐体系稳定性最好.阐明了硅酸盐、钼酸盐和...     

铜表面硅烷-稀土掺杂膜的制备及缓蚀性能

运用分子自组装技术在铜片表面组装γ-巯丙基三甲氧基硅烷(MPTS)与稀土的掺杂膜。用原子力显微镜(AFM)观察了铜表面成膜过程,用金相显微镜观察铜片在0.5mol/L盐酸溶液中腐蚀72h后的表面形貌,运用电化学测量法对其防腐蚀性能进行评价。结果表明,硅烷-稀土掺杂膜对铜的缓蚀效率较单一的硅烷膜有明显提高,稀土浓度及组装时间对掺杂膜抗腐蚀性能有一定影响。经过极化曲线和交流阻抗的测定,确定硅烷-稀土掺杂膜的最佳组装条件为:LaCl3质量浓度为10g/L,组装30min,缓蚀率达93%。     

表面改性中稀土提高材料抗高温氧化及耐蚀性能的作用

稀土元素具有特殊的电子结构,对材料表面有着优异的改性潜力,在表面工程技术领域具有很好的应用前景.综述了稀土元素在化学热处理、激光熔覆、离子注入、真空等离子体镀膜、热喷涂等技术中对工艺过程的影响和提高材料表面改性层抗高温氧化和耐蚀性能的效果.稀土元素在改性层中的作用机理为:稀土元素的微合金化作用,改变了改性层中第二相或夹杂物的形态与性能,改性层组织细化和结构因素,是材料表面改性层抗高温氧化和耐蚀性能得到改善的主要原因.     

锌表面稀土转化膜的研究进展

稀土转化能够提高锌的耐腐蚀性能,其转化工艺具有环保、高效等优点.简要介绍了国内外关于锌表面稀土转化膜研究的主要方法、工艺流程以及对成膜机理的探讨.总结了不同阶段转化膜工艺的优缺点.指出了稀土转化膜工艺的发展趋势及应用前景.     

金属包装覆膜技术的研究与应用进展

目的 综述金属包装覆膜技术的研究现状与应用进展,阐述金属覆膜工艺的原理及特点.方法 金属包装因其优异的加工性能和力学性能,在食品饮料包装中占据着重要地位,但金属包装存在的腐蚀现象会影响包装内装物的质量.金属的覆膜技术相较于涂层技术,具有抗腐蚀性能良好、成本低和绿色环保等特点,应用在食品饮料包装中具有较大的优势.从金属覆膜的工艺技术出发,介绍金属覆膜技术的研究现状,分析影响其结合强度的因素,通过聚合物改性和金属基材的表面处理来减少缺陷的产生,从而提高覆膜金属包装的质量.结论 金属覆膜工艺在食品包装方面有着广泛的应用,通过借鉴以往实验研究成果,分析金属覆膜工艺中存在的问题与缺陷,探讨覆膜过程中膜铁结合机理,从而为金属覆膜技术的创新研究和应用提供支持.     

Rare Earth Application in Sealing Anodized Al-Based Metal Matrix Composites

A new method for corrosion protection of Al-based metal matrix composites (MMC) was developed using two-step process, which involves anodizing in H2SO4 solution and sealing in rare earth solution. Corrosion resistance of the treated surface was evaluated with polarization curves. The results showed that the effect of the protection using rare earth sealing is equivalent to that using chromate sealing for Al6061/SiCp. The rare earth metal salt can be an alternative to the toxic chromate for sealing anodized Al MMC.     

双稀土处理液对H62黄铜成膜耐蚀性能的影响

为了提高H62黄铜合金的表面性能,通过正交试验获得了最佳锅、钵双稀土处理液配方。利用硝酸点滴、中性盐雾试验评价了H62黄铜合金钝化膜的耐蚀性能,通过电子探针(EPMA)观测了其表面形态结构及元素分布,利用电化学方法表征了 H62黄铜表面钝化膜在3.5%NaCl溶液中的缓蚀行为,采用XRD对H62黄铜表面钝化膜的成分进行了检测。结果表明:H62黄铜合金由镉、钵双稀土处理液钝化成膜的主要成分为Cu2O,CeO2,La(OH)3,Ce(OH)4;致密的钝化膜耐硝酸点滴时间达到21.98s,在3.5%NaCl溶液自腐蚀电位增加,腐蚀电流降低,腐蚀速度明显降低,耐蚀性能增加,耐中性盐雾性能明显优于鋪单一稀土处理液。     

Chemical treatment of zinc surface and its corrosion inhibition studies

The surface treatment of zinc and its corrosion inhibition was studied using a product (BTSC) formed in the reaction between benzaldehyde and thiosemicarbozide. The corrosion behaviour of chemically treated zinc surface was investigated in aqueous chloride-sulphate medium using galvanostatic polarization technique. Zinc samples treated in BTSC solution exhibited good corrosion resistance. The measured electrochemical data indicated a basic modification of the cathode reaction during corrosion of treated zinc. The corrosion protection may be explained on the basis of adsorption and formation of BTSC film on zinc surface. The film was binding strongly to the metal surface through nitrogen and sulphur atoms of the product. The formation of film on the zinc surface was established by surface analysis techniques such as scanning electron microscopy (SEM-EDS) and Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR).     

Na_2ZrF_6掺杂硅烷膜的成膜过程及其耐腐蚀性能研究

为了提高钢材表面硅烷膜的耐腐蚀性,在硅烷液中加入Na_2ZrF_6,在40Cr钢表面制备了掺杂Na_2ZrF_6的硅烷膜。采用电化学法和失重法分析了Na_2ZrF_6掺杂硅烷膜的耐蚀性,采用光学显微镜和扫描电镜观察掺杂硅烷膜的形貌,采用傅立叶红外光谱仪分析了Na_2ZrF_6掺杂硅烷液的特征峰,采用X射线光电子能谱仪分析了掺杂硅烷膜的元素价态及结合能;研究了Na_2ZrF_6掺杂对硅烷成膜性及耐蚀性能的影响。结果表明:硅烷液中Na_2ZrF_6的添加量为0.001 mol/L时,40Cr钢表面的掺杂硅烷膜性能最好;Na_2ZrF_6掺杂硅烷膜表面致密,其表面存在一些微小球状颗粒,且存在掺杂的Zr元素;掺杂硅烷膜能够有效提高40Cr钢的耐腐蚀性;掺杂硅烷膜以表面的Zr元素形成的化合物来阻碍阳极活性区溶解,提高了40Cr钢的耐蚀性。