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1、22419 93MayEle etroPlatingP(2 )RO装置需 严格的管理,在目前我国工厂管理水平较低的情况下,势必会增加设备维修费用;(3)我国目前废水排放标准还较低,工件经超滤透过液水洗后的废水可以排放,对RO装置的要求不迫切。但是随着我国对环境保护日益重视,UF十R O系统将显示其优越性和必要性,同时我国电泳涂装技术要赶超世界先进水平,UF 十R O系统 也是一个必要手段。我国目前己有少数汽车厂家准备使用,预期他们的成功,将推动U F+R O系统在我国的发展,将在我国有较好的应用前景。分析测试改进的线性极化法测定锌镀层的腐蚀速率何建平、李士嘉、杜心荣(南京航空学院材料科学 与工
2、程系,210016)(摘要将函数记 录仪 引入至小幅位、超低须电位方波线性极化法中,并依据其持点,浏定了锌校层的腐蚀速率。结果与失重 法和中性盐雾试验法 相比,有较好 的一致性。1前言极化值很小,极化电流密度和极化电位成线性关系,因而可由t Sen r公式 2 J评定锌镀层的抗蚀能力,测定其腐蚀速率已有许多方法。失重法简单易 行,将试样浸泡在腐蚀溶液中,一定时间后取出,测定其重量在浸泡前后的变化,以此评定试样抗蚀能力的好坏。显然,其测试条件与锌镀层 在使用过程中所处的真实环境有一定的差异,这种差异导致该结果不能准确描述锌镀层的腐蚀过程。与失重法相比,盐雾试验的结果较为符合实际情况,但因没有精确
3、的实验数据,仅凭试样表观的变 化,来判定抗蚀能力的优劣,难免失之确切。交流阻抗法、线性极化法和其它测试手段的发展,使准确、科学地测定锌镀层的腐蚀速率成为可能。其中,交流阻抗法的设备投资 较大,测试过程繁琐,不如线性极化法有广阔的前景。在线性极化法中,运用最广泛的是小幅值、超低频电位方波法。在对研究对象施加上述方波后,可得到趋于稳定的某一极化电流值。常用的仪器,在判断、读取这一电流值时,并不借助于电流时间曲线,而是依靠其 他参数或凭借 经验。根据线性极化法的原理,这种方法必然给实验结果带来误差。为此,作者尝试了运用函数记录仪的超低频特性,记录 时间与电流的关 系曲线,从该曲线读出稳定的电流值,从
4、而求得极化电阻和相应的腐蚀电之锡i_二一全三一一鱼到胜一一1 甲L2.303(b a+ be)J求得腐蚀电流。式中b a、bc系Taf el公式中阴、阳极参数,可由恒电位扫描法测定之或查表求得。甲为方波电位的幅值,i为阳极和阴极稳定极限电流的绝对值之和。甲/i二凡即为线性极化电阻,此值与试样的抗蚀能力成正比,与试样的腐蚀速率成反比。本实 验的线路示意图如图1所示。主要 仪器 为:HD V一7C恒电位 仪,XF D书B信号发生器,WJ一4A直流稳压源,LZ一a一XY函数记录仪石金属铂片为辅助 电极,饱和甘汞电极为参比电极,用鲁金毛细管消除液阻。采用幅值尹=1 0mV,半周期t二55的电位方波,径
5、HDV一7C转换,在函数记录仪上作出i一图。由t Sern公式计算镀层的极化电阻R 巧加加 .自.+ + + + + + +一X函函 一一一I I Dv花 , 整整土土. . . . . . . .月“卜L L L, , , , , , , ,上下 , , ,浓浓一一人二+ + + + + + + + + + +一Y仪仪WWWJ一4A A A A A A A A A A A2实验过 程2.1线性极化法对锌电极施加微小的超低频方波电位后,由于其图1线性极化实验示意图2.2影响实验的因素19 93年5月电镀 与 环保第1 3卷 第3期(总第71期)泌一. 勺., , ,一口.一.J 曰 .口 .
6、. . 口. . , .一,. . . . . . . . . , . . . . 曰影响线性极化法的测试结果准确性的 因素很多,有电极的种类和表面状态,极化溶液的组成,方波频率及幅值的选择和采样时间的确定,以及函数记录仪与所用信号的匹配性。本实验的记录仪的响应频率为2.SHz,而电位方波的半周期为65,故上述之匹配没有问题,其余的影响因素主要为实验体系的确定和维护,下面将讨论之。2.2.1电沉积锌电极的溶 液组成和条件传统的镀锌溶液中均含有光亮剂。为了减少不必要的影响因素,本实验采用镀锌的基本溶液(以下简称 基脚,组成为ZnCI:659/L,KCI2009/L,a HB. oO Bg /L(
7、均为分析纯)。作为对比,在基液中加入0.2g/L的CeC I:构成另一种 含稀土化合物的溶液(以下简称含稀土溶液)。溶液温度控制在2o 5C左右,P H为4.8,阴 极电流密度1.5A/d砰。自制表面积为Ic耐的铜电极,在上述溶液中,电沉积2 0而n,即制得线性极化实验用锌 电极。2.2.2极化溶液的选择曾选择2m ol/LNH声1溶液作为测定锌镀层极化电阻的溶 液,但实验过程中发现,锌电极在此溶液中的自然电位极不稳定,难以得到理想的电流一时 间曲线。因此,必须寻找其他溶液,使锌电极的自然电位非常稳定。经多次实验,发现0.sm o l/LNaZS O;溶液能满足上述要求。但随溶液P H值的不同
8、,锌电极极化电流的稳定值不同。根据试验pH=4的NaZSO。溶 掖的极限电流值较P H二3.5时的极限值稳 定。可作为 测定锌电极极化电阻的理想溶液。2.2.3锌 电极的表面重现性任何一种固体电极,由于其表面状态不断变化,因而难以得到重现性良好的电化学实验结果。电沉积锌电极也不例外,经多次使用,出现了如 图2所示的结果。显然从图2中,不能求得锌电极极化电阻的确切值。严格控 制锌电极的制备参数,按照制成的锌电极使用一次的原则,得到了重现性良好的结果。3结 果与讨 论8.1溶液极化 电阻测定在 基液和含稀土溶液中 制备锌电极,得到电流一时间曲线分别如图2(a )以及图3所示:图3含稀土溶液镀层的
9、电流一时间曲 线由图2(a少知:Rp一芸一1。/(38。 。5,一”26“一 由图3知:R、一芸一”/26Ox“5,一 , “,“一麒显然R乞Rp。加入稀土元素饰的化合物后,锌层的抗蚀能力有较大的提高。参引文献1 j 中的b. abc值,求得:一磊而者洛而了)=瑞万万泊杀镖 瑞器1、1=5.96x10一生A,e砂-叠主 甲LbabC=一生一-一一卫卫旦鲤卫卫旦色-1 7 6.9L2.303X(0.16 6+0.128)J5 5 5 _:艺艺艺尸 5, ,图牙基液镀锌层的 电流一时间曲线= 4.08x10一4A/e时加入稀土元素后,锌层的腐蚀速率下降二3.2与失重法对比为了验证线性极化法,和快速
10、腐蚀法进行对比。试样基体为不锈钢,表面 积为2x0.ld澎,阴极电流密度为1.5Ad /砰。电流积时间为 即而n,pH二1的玩50,溶 液作为腐蚀介质,温度控制在 2 5,腐蚀时间为1 5而n,结果表明在基液中加入稀土元素饰后,降低了锌镀层的失重,提高了锌镀层的抗蚀能力。此结论表明,改进的线性极化法对稀土元素在锌层中抗蚀作用的评价是可靠的。8.8与 中性盐雾试验结果比较参照盐雾试验的国家标准闭,对基液中含饰与不服1993MayEle eto rPla桩ng1)介质 中,用 E DT A掩蔽大量N i,、测 定N i一S IC复合 被液中徽量稀土元素;时镶基镀层用PMB P一乙酸丁西苹取分离N
11、i+ 2后,再在反苹取水相中,用EDT A掩 蔽刚定。方法简便、准确。1前言稀上元素作为一种新型添加剂,用来改善镀液及镀层的性能。为了迸一步研究其机理以及对生产的控制,必须测定其稀土元素的含量。本文选用偶氮氯磷-MN分光光度法。该显色剂是一种较新的不对称偶氮变色嶙酸型试剂,与稀土元素形成蓝紫色的络合物,钵组元素最大吸收波长均为66 0nm,经测定摩尔吸光系数均在5x1 0以上,在0 2 0,g/2 5ml内符合比耳定律,显色后生成的有色络合物稳定 2 4h。配成显色液十分稳定,可放置使用一年。许多常见离子均不影响测定,但N护十与显色剂生成的有色络合物,其最大吸收 波长 与稀土元素相比仅差1 5
12、nm,严重干扰测定。对镀液测定用E D TA掩蔽N iZ十后,分光光度法直接侧 定,对镀层测定用PMB扒乙酸丁醋萃取分离,再反萃取于水相,E D T A掩蔽,分光光度法测定,乙酸丁醋回收后可反复使用,方法简便、准确。2仪器与试剂72 1 型 分光光度计P HS一3C型酸度计偶氮氯磷一MN(C PA一MN)0.0 5 多水溶液稀土元素标准 液 (分别含Ce、La、Y、Nd、Pr、Sm少,每种元素浓 度均为1 0峭 /ml混合稀土标准液1 0峪/m l(其中Ce203:L跳 03:N dZo a:P几0,:SmZa o=5.6:2.5:1:0.5:0.5)ED T A0.05M甲酸:11pH5.5
13、乙酸一乙酸钱缓冲液萃取洗 涤液60另NH4C SN10 0ml,加6 0%磺基水杨酸1 0ml,用氨水中和到P H7,加入pH6.5缓冲液120ml,再加水570ml,混 合摇匀。1苯基一3一甲基一4一苯酞基毗哇酮一5)(PMBP)-乙酸丁醋0.0 1M南肮1990届毕业生;林南航1 99 1届毕业生.21993MayElectorPlating&PollutinoContorlVol.31No,3c ane rsultinfull yelos ed lo oP,iner既s eofPaintre e ov ery,none edofPur ew aterf orfinalrin s e,im
14、Po rv ementof finishqualityandn owa stewate rha zard ous,thee r f or e,hel Pinge nv ir onm el ltalPro-te etiona ndlead ingtoobviouse e onomicbenefits.(P.Z o一22)DE T E RMINAT IONOFTHEC OR ROSIONR A T EO FZIN CWITHIM PROV E DL I N E ARP OL ARI Z A TIO NFu netional log ger15introdu ee dtoline arPolai r
15、Zationof leastmagnitudeal ldTateultr a一lowfr e币 queneyPotentialsqlia r e一wv a ea nd,a e e ordingtoitsehar a ete ristie s,e or rosion15deter而ned.Itse rsul tshavebe t te rc onsis teneythanthos eobtainedbym ethodsandneutr alsaltsPr ay.(P22一24)ofZneo atingofweigh t1055AS PE CT R O PH OTOME TRYDE T E RMI
16、N ATI ONOFTRA CER EINCOMP OSI TENICKELP L ATI NGSOL U T ION(DE PO SIT)WITHR EA GE NTCPA一班NTa re eREine omPoi steN i一S ICPla tings olution15d e te r而nedinHCO O Hmedium(1:1)withre agentC PA一MNaseolourdev eloPingagentf ortrae eREofCegr o uP,E D TAmasi knglargeamountofNiZ+.NiZ+inNi一ba sd edePosit15ex t a rc tedwithPMBP一butylaee ta teand,ma sk edb yE DT A,determin edinaqueousP ha s eofeo untere ur r e ntX etra
