鉛的陽極及方波磷化工藝研究.pdf

1、隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，鉛已變成現(xiàn)代生產(chǎn)生活中必不可少的金屬材料。其物理化學性質(zhì)決定了它在特定環(huán)境中易于被腐蝕，從而縮短使用壽命。為解決這個問題，本文選用磷化方法對其進行保護。磷化技術(shù)是當前采用較多的金屬表面處理技術(shù)。但大多數(shù)的磷化工藝處理溫度要求高，磷化處理后的廢液含有大量的沉渣，廢油等，造成了經(jīng)濟上的損失，而且大多數(shù)使用的磷化液中含有產(chǎn)生有毒氣體的促進劑，造成對人體的危害，最為主要的是傳統(tǒng)的磷化工藝僅適用于活潑金屬的磷化。因此開發(fā)無

2、毒低污染、適用范圍廣的磷化工藝已成為當今磷化工藝的主要研究方向。
　　 基于上述背景，本文選用簡單的基礎(chǔ)磷化液研究了鉛的兩種電化學磷化工藝。首先選用了Zn-Ca系、Zn-Mg系磷化液，陽極磷化法對純鉛進行磷化，通過電化學性能測試表征了磷化膜的耐腐蝕性能，使用光學顯微鏡觀測表征了磷化膜的形貌。并考察了磷化溫度，pH值，以及磷化時間對磷化效果的影響。結(jié)果表明鋅鈣系磷化效果明顯好于鋅鎂系磷化。使磷化成膜時間從幾十分鐘降低到幾分鐘，在p

3、H=2.70，溫度70℃左右時達到較好的陽極磷化效果，自腐蝕電流相對于空白鉛樣降低兩個數(shù)量級，陽極磷化大大降低了鉛的腐蝕速率，起到了很好的防腐蝕作用。
　　 本文同時研究了鋅鈣系方波磷化，并和陽極磷化做了對比研究。研究表明兩種磷化方法均可有效的提高純鉛的耐腐蝕性能，使純鉛的耐腐蝕性能大幅度的提高，自腐蝕電流分別降低了2～3個數(shù)量級；通過電化學阻抗譜和Tafel曲線測試表明在相同的磷化液體系中磷化時，與方波磷化處理的鉛樣相比，陽極

4、磷化后的鉛樣耐腐蝕性能更優(yōu)越，腐蝕電流相比方波磷化鉛樣降低為一個數(shù)量級；空隙率的計算表明陽極磷化的覆蓋度明顯優(yōu)于方波磷化。同時表征了磷化膜的形貌，陽極磷化膜主要以短棒狀和片狀結(jié)晶為主；而方波磷化膜以細小晶粒為主。
　　 熱力學以及動力學分析表明：升高溫度有利于加速磷化，因為磷化反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，加熱可以為磷化反應(yīng)補充所需能量，同時，溫度升高增大反應(yīng)速率常數(shù)、加速磷化反應(yīng)；磷化液濃度通過對自由活性磷酸鹽離子量的濃度降的影響，而影響成