DTAB對(duì)鍍鋅鋼表面氟鋯酸鹽轉(zhuǎn)化膜耐蝕改性研究

DTAB對(duì)鍍鋅鋼表面氟鋯酸鹽轉(zhuǎn)化膜耐蝕改性研究DTAB對(duì)鍍鋅鋼表面氟鋯酸鹽轉(zhuǎn)化膜耐蝕改性研究

摘要：

鍍鋅鋼是一種常用的防腐材料，但其耐蝕性有待進(jìn)一步提高。本研究采用DTAB改性的方法，通過(guò)調(diào)整DTAB在氟鋯酸鹽轉(zhuǎn)化膜中的濃度，研究其對(duì)鍍鋅鋼表面轉(zhuǎn)化膜的耐蝕性能的影響。采用掃描電鏡、電化學(xué)測(cè)試和鹽霧測(cè)試等方法對(duì)鍍鋅鋼表面的轉(zhuǎn)化膜進(jìn)行表征，并通過(guò)電化學(xué)阻抗譜和極化曲線分析，評(píng)估不同條件下轉(zhuǎn)化膜的耐蝕性能。結(jié)果表明，適量的DTAB改性可以顯著提高鍍鋅鋼表面轉(zhuǎn)化膜的耐蝕性能，產(chǎn)生更為致密和均勻的轉(zhuǎn)化膜結(jié)構(gòu)，有效抑制鋅離子的釋放，形成更好的防護(hù)層。

關(guān)鍵詞：鍍鋅鋼；氟鋯酸鹽轉(zhuǎn)化膜；耐蝕性；DTAB

一、引言

鍍鋅鋼是在鋼材表面鍍上一層鋅，以提高其防腐性能。然而，在使用過(guò)程中，鍍鋅鋼仍然存在著一定的耐蝕問(wèn)題，特別是在惡劣的環(huán)境條件下，如海洋大氣中的腐蝕性物質(zhì)。因此，改進(jìn)鍍鋅鋼的耐蝕性能對(duì)于其應(yīng)用范圍的擴(kuò)大具有重要意義。

氟鋯酸鹽轉(zhuǎn)化膜是一種在金屬表面形成的薄膜，常用于提高材料的耐腐蝕性能。該轉(zhuǎn)化膜主要由氟鋯酸鹽和轉(zhuǎn)化劑組成，通過(guò)與金屬表面反應(yīng)生成一層致密的、有著良好耐蝕性的薄膜。然而，單純的氟鋯酸鹽轉(zhuǎn)化膜在某些場(chǎng)合下仍難以滿足要求。

表面活性劑作為一種重要的添加劑，可以對(duì)轉(zhuǎn)化膜的性能進(jìn)行改善。十六烷基三甲基溴化銨（DTAB）是一種常用的陽(yáng)離子表面活性劑，具有良好的親水性和吸附性能。本研究將DTAB引入氟鋯酸鹽轉(zhuǎn)化膜中，探索其對(duì)鍍鋅鋼表面轉(zhuǎn)化膜的耐蝕性能的影響。

二、實(shí)驗(yàn)方法

1.實(shí)驗(yàn)材料

本研究使用的實(shí)驗(yàn)材料為市售的鍍鋅鋼片。

2.制備氟鋯酸鹽轉(zhuǎn)化膜

將氟鋯酸鹽轉(zhuǎn)化劑和DTAB溶解在乙醇中，制備成標(biāo)準(zhǔn)濃度的轉(zhuǎn)化溶液。

將鍍鋅鋼片置于轉(zhuǎn)化溶液中，控制轉(zhuǎn)化時(shí)間為30分鐘，然后取出并用純水洗凈表面。通過(guò)改變DTAB的濃度，制備出不同濃度的轉(zhuǎn)化膜樣品。

3.表征與測(cè)試方法

采用掃描電鏡對(duì)轉(zhuǎn)化膜的表面形貌進(jìn)行觀察；通過(guò)電化學(xué)阻抗譜和極化曲線分析來(lái)評(píng)估轉(zhuǎn)化膜的耐蝕性能；用鹽霧測(cè)試評(píng)估轉(zhuǎn)化膜的耐腐蝕性能。

三、結(jié)果與討論

1.表面形貌觀察

掃描電鏡觀察結(jié)果顯示，DTAB改性的轉(zhuǎn)化膜表面更為均勻平整，膜層更為致密。

2.電化學(xué)性能測(cè)試

采用電化學(xué)阻抗譜和極化曲線分析，對(duì)不同條件下的轉(zhuǎn)化膜進(jìn)行電化學(xué)性能測(cè)試。結(jié)果顯示，適量的DTAB改性可以顯著提高轉(zhuǎn)化膜的極化電阻和阻抗，表明其具有較好的耐蝕性能。

3.鹽霧測(cè)試

通過(guò)鹽霧測(cè)試評(píng)估轉(zhuǎn)化膜的耐腐蝕性能。結(jié)果顯示，DTAB改性的轉(zhuǎn)化膜在鹽霧環(huán)境下表現(xiàn)出較好的耐腐蝕性能，表面腐蝕程度較小。

四、結(jié)論

本研究通過(guò)引入表面活性劑DTAB，對(duì)鍍鋅鋼表面氟鋯酸鹽轉(zhuǎn)化膜進(jìn)行改性研究。通過(guò)對(duì)轉(zhuǎn)化膜的表征和性能測(cè)試，發(fā)現(xiàn)適量的DTAB改性可以顯著提高鍍鋅鋼表面轉(zhuǎn)化膜的耐蝕性能，形成更為致密和均勻的轉(zhuǎn)化膜結(jié)構(gòu)，有效抑制鋅離子的釋放，從而提高其防護(hù)層的效果。

然而，本研究?jī)H僅是初步的實(shí)驗(yàn)研究，還需要進(jìn)一步深入探究DTAB改性的機(jī)理以及影響因素。未來(lái)的研究可以進(jìn)一步優(yōu)化DTAB的添加濃度和制備工藝，進(jìn)一步提高鍍鋅鋼表面轉(zhuǎn)化膜的耐蝕性能，推動(dòng)其在實(shí)際應(yīng)用中的推廣和應(yīng)用通過(guò)對(duì)鍍鋅鋼表面氟鋯酸鹽轉(zhuǎn)化膜進(jìn)行DTAB改性的研究，我們發(fā)現(xiàn)適量的DTAB改性可以顯著提高轉(zhuǎn)化膜的極化電阻和阻抗，表明其具有較好的耐蝕性能。此外，鹽霧測(cè)試結(jié)果也顯示，DTAB改性的轉(zhuǎn)化膜在鹽霧環(huán)境下表現(xiàn)出較好的耐腐蝕性能。通過(guò)形成更為致密和均勻的轉(zhuǎn)化膜結(jié)構(gòu)，適量的DTAB改性有效抑制了鋅離子的釋放，提高了鍍鋅鋼表面轉(zhuǎn)化膜的防護(hù)層效果。然而，本研究?jī)H僅是初步的