PSA鍍錫板鍍層痕量鉛調(diào)控與組織性能研究.pdf

1、鍍錫板具有無毒、美觀、耐腐蝕性等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于食品、飲料等包裝行業(yè)，全球每年應(yīng)用于食品、飲料包裝行業(yè)的鍍錫鋼板高達(dá)1300萬噸。但在鍍錫板工業(yè)生產(chǎn)中使用的錫含有微量的Pb，在電鍍過程導(dǎo)致鍍錫液中含有微量雜質(zhì)Pb，Pb與Sn為第Ⅳ族元素，性質(zhì)相近，標(biāo)準(zhǔn)電極電勢比較接近(Pb:-0.126 V，Sn:-0.136 V)，在電鍍過程極易產(chǎn)生共沉積。隨著食品工業(yè)對包裝材料環(huán)保要求的越來越高，鍍錫板下游用戶對鍍錫板鍍層中鉛含量的要求也越來越嚴(yán)

2、格，有越來越多的用戶提出鍍層中鉛含量≤0.01％的要求。隨著人們對食品安全的日益重視，相信在不久的將來，更嚴(yán)格的鍍錫板鍍層中鉛含量國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)也將出臺，因此對鍍層鉛含量的控制迫在眉睫，對鍍錫產(chǎn)品Pb的沉積機(jī)理和對策研究已經(jīng)成為當(dāng)務(wù)之急。
　　本文采用實(shí)驗(yàn)室自制的電鍍設(shè)備進(jìn)行電鍍作業(yè)，研究了MR低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼在苯酚磺酸(PSA)體系下電鍍錫時鍍層痕量鉛的影響因素，通過原子吸收光譜、輝光放電光譜、掃描電鏡等表征了鍍層結(jié)構(gòu)的鉛痕量及鍍層形貌，

3、并通過電化學(xué)方法分析了鍍層的耐蝕性能。
　　隨著鍍液溫度的升高，鍍層中的痕量鉛逐漸降低，在鍍液溫度超過40℃后，鉛含量迅速降低。當(dāng)鍍液溫度為40℃時，鍍層晶粒最小，腐蝕電流最小，結(jié)晶緊密、細(xì)致，耐蝕性最好。因此，兼顧鍍層質(zhì)量和鍍層中鉛含量，在電鍍過程中維持鍍液溫度在40～50℃。
　　隨著電鍍電流密度的升高，鍍層中的Pb含量逐漸升高。當(dāng)電流密度為25 A/dm2時出現(xiàn)一定程度的降低，且鍍錫層的結(jié)晶趨于均勻、細(xì)致，鍍層的腐蝕電

4、流逐漸降低，耐蝕性更好。
　　在保證其它因素相同的條件下，研究鍍液成分對鍍層Pb含量的影響。研究得出:鍍液中的SO42-、Fe2+對鍍層中的Pb含量基本無影響。隨著鍍液中Sn+濃度的升高，鍍層中的鉛含量逐漸降低，當(dāng)鍍液中Sn+為32 g/L時，繼續(xù)增加Sn+含量，則鍍層中的鉛含量幾乎無變化。在一定的濃度范圍內(nèi)，添加劑EN和ENSA對鍍層中Pb的影響趨勢相同，即隨著濃度的增加，鍍層中的鉛含量先降低后升高。隨著鍍液中Pb含量的增加，鍍

5、層中的Pb元素含量明顯增加。隨著PSA含量的增加，鍍層中的鉛含量逐漸降低，當(dāng)鍍液中的PSA含量為18g/L時，鍍層中的鉛含量有最低，為102 ppm。繼續(xù)提高PSA含量，鍍層中的鉛含量又增加。
　　通過分析20℃、30℃、40℃下鍍液的陰極極化曲線可知:隨著溫度的升高，錫在陰極上的沉積電位正移、極限電流密度增大，即陰極極化減弱。通過分析鍍液中有機(jī)添加劑添加前后的陰極極化曲線，可以得出:加入添加劑后鍍液的極化能力明顯增強(qiáng)，鍍液的穩(wěn)定