锌铁合金异常共沉积行为及铈转化膜制备的研究
金属腐蚀给人类社会带来了巨大的经济损失和社会危害，腐蚀与防护关系到整个国计民生与经济的可持续发展。金属腐蚀过程的开始主要发生于金属与环境的界面上，对金属表面进行处理就有可能减缓或者甚至阻止腐蚀的发生，也就使得腐蚀的进一步发展受到相应的影响，从而达到防腐蚀的目的。作为表面技术之一的电镀工艺，是解决金属材料腐蚀问题最有效的方法和手段之一。
锌基合金镀层是钢铁防护中最常用的镀层，其防护性能与合金镀层本身的成分、组织、相结构、表面形貌等等都是有关系的，而这些又都是由镀液成分及电镀过程中的电镀条件决定的。
利用循环伏安曲线和阳极溶出曲线等方法研究了在简单硫酸盐镀液中制备Zn-Fe合金镀层时[Fe2+]/[Zn2+]、沉积电流、沉积电压、铁族金属离子、稀土离子以及添加剂等成分对合金镀层成分及结构的影响。得出了[Fe2+]/[Zn2+]增大会增加镀层铁含量、沉积电流和沉积电压会影响镀层成分及结构、镀液中的Ce3+可以使获得的合金镀层更均匀等结论。
在同时含有Zn2+、Fe2+、Ni2+等主要金属阳离子的合金镀液中得到Zn-Fe-Ni三元合金镀层，并通过扫描电镜对三元合金镀层的表面形貌进行观察分析，通过分析化学方法对镀层的成分进行测定分析，通过XRD测试方法对镀层结构进行分析表征，通过电化学测试方法和浸泡实验对三元合金镀层的抗腐蚀性能进行表征分析。发现一定成分及结构组成的Zn-Fe-Ni三元合金镀层有比Zn-Fe二元合金或Zn-Ni合金镀层更加优异的抗腐蚀性能。
锌基镀层最常用的钝化处理方式是铬酸盐钝化，但铬酸盐有毒，对环境及人体有害，随着人们环保意识的增强，铬酸盐钝化处理锌基镀层方法的应用逐渐受到限制，人们转而寻求一种对环境和人体无害的锌基镀层后处理方式，铈转化膜处理作为一种绿色环保的表面处理方法逐渐得到重视和应用。本文通过浸泡成膜方法在Zn-Fe合金镀层表面得到了铈转化膜，通过电化学方法研究了CeCl3浓度、H2O2浓度、浸泡时间等主要因素对铈转化膜防护性能参数的影响，并通过正交实验方法得到了在Zn-Fe合金镀层表面制备铈转化膜的最佳成膜参数：CeCl3浓度10 g/L、H2O2浓度13mL/L、浸泡时间1h。
金属腐蚀;电镀工艺;锌基镀层;铈转化膜;浸泡成膜;铬酸盐钝化;异常共沉积
中国海洋大学
硕士
材料物理与化学
尹衍升
2008
中文
TQ153.2
70
2008-12-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）