文档介绍：西安建筑科技大学硕士学位论文
钢铁表面氟铁酸钾转化膜的改性研究
专业:环境工程
研究生:雷勇刚
指导教师:郭瑞光教授
摘要
钢铁应用广泛,但容易腐蚀,给工农业生产和人们的生活造成了很大的损失。
转化膜技术因工艺简单,成本低廉受到人们的欢迎。传统的铬酸盐转化膜和磷化
膜因环境污染受到限制,其中六价铬是致癌物质,欧盟在 2006 年颁布 RoHS 指令
《电器电子设备中限制使用某些有害物质》限制六价铬的使用,我国在 2011 年的
首个十二五规划《重金属污染综合防治“十二五”规划》中提出了对包括六价铬
在内的五种重金属的防治要求。无铬绿色钝化处理技术的研发势在必行。
本文在课题组钢铁表面氟铁酸钾转化膜的研究基础上,为进一步提高转化膜
的耐蚀性,并降低转化液中氟离子的浓度,对中等氟离子浓度氟铁酸钾转化液以
及铁盐和表面活性剂对氟铁酸钾转化膜耐蚀性改性进行了研究。结果表明,钢铁
表面中等氟离子浓度氟铁酸钾转化处理工艺条件为 KF 50g/L,HNO3 25ml/L,
(NH4)2S2O8 15g/L,常温条件下反应半个小时,样品的中性盐雾时间达到 5~8 小时,
耐蚀性能与 125g/L KF 转化液相同条件下处理得到的样品耐蚀性能相当;转化液
中添加铁盐后,转化膜的盐雾时间到 50 小时以上;阳离子型表面活性剂 DTAB(十
二烷基三甲基溴化铵)对增加转化膜的耐蚀性能也有效,转化液中添加 DTAB 后,
样品的盐雾时间提高到 40 小时。SEM,EDS 和极化曲线测试结果表明,铁盐改性处
理的转化膜为更加致密的柱状晶体颗粒,转化膜由 %F﹑%K﹑%Fe﹑
%O 组成;改性后,转化膜的腐蚀电位正移了约 100mv 以上,电流密度降低了
约 7 倍,使转化膜的耐蚀性大大提高。经 DTAB 改性后,转化膜的成份与经铁盐添
加剂处理后得到的转化膜成份相近,转化膜表面更加均匀、平整。
关键字:氟铁酸钾;耐蚀性;Fe3+;表面活性剂
课题来源:国家自然科学基金项目(20976143)
西安建筑科技大学硕士学位论文
教育部高等学校博士学科点专项科研基金(20096120110007)
西安建筑科技大学硕士学位论文
The modification of fluoferrite conversion coating
on iron and steel
Specialty: Environmental Engineering
Name: LEI Yonggang
Instructor: Prof. Guo ruiguang
ABSTRACT
Iron and steel is widely used but corrodes easily,which brings about huge lost to
industrial and agricultural production and human’s life. Conversion coating technology
is widely applied due to its simple operation and low cost. Traditional treatments
(phosphating and chromate treatment) are being limited to use because of their
environmental pollution problem. Carcinogenic Cr(VI) was limited to use by the
European Union RoHS Directive in 2006, and “Heavy metal prehensive
prevention and control 12th five year plan”, the first 12th five year plan ,was put
forward in 2011, giving strict control requirements over the five heavy mentals
including hexavalent Cr. The research on non-chromate and green conversion
treatment technology is imperative.
In order to further improve the anti-corrosion properties of the conversi