镀锌钝化剂制备工艺的研究+文献综述(2)
3.2 Er3+浓度对钝化膜耐蚀性的影响 13
3.3 Nd3+浓度对钝化膜耐蚀性的影响 14
3.4 Dy3+浓度对钝化膜耐蚀性的影响 14
3.5 Sm3+浓度对钝化膜耐蚀性的影响 15
3.6 La3+浓度对钝化膜耐蚀性的影响 16
3.7 EDX能谱分析 16
3.8 扫描电镜分析 19
4 结论 21
致谢 22
参考文献 23
1前言
1.1 文献综述
所谓电镀，就是在具有某种金属离子的电解液中，把被镀工件当作阴极，通以一定波形的低压直流电，从而使金属离子获得电子，不断在阴极沉积为金属的加工过程。稀土元素的原子内层4f轨道的电子没有被充满，可以填充电子的空位非常多，对电子具有比较强的吸引力，然而当它核外的电子层处于全充满或半充满的时候，具有非常稳定的化学性质。当稀土离子处于稳定状态的时候，相比于其它任何元素的原子或离子，它的平均寿命相对较长，在电镀工艺中，稀土元素带有的很多性能都是比较特殊的。
在电镀工艺中，稀土可以有很多作用，如镀液性能的改良，工业工程的加快，镀层质量的改善等等。到目前为止，稀土不但已经在镀铬、镀锌、镀锡等电镀工艺中得到了大量运用，还渐渐在复合镀、电刷镀等特种镀覆工艺中得到了发展[1]。
1.1.1 课题来源
金属腐蚀不仅造成了很多的经济损失和众多安全事故，还增加了资源的浪费。在1975年美国国家标准局及经济学家经过联合调查，结果显示[2]，因金属腐蚀导致的经济损失大约是700亿美元，是那时国民生产总值的4. 2％。其它各国经过调查发现，腐蚀损失大约是当年生产总值的4％，由此可见，由于金属腐蚀导致的经济损失是非常可观的。并且这些仅是能够统计估算的一些，其它因金属腐蚀造成的非常规的损失并未计算在内。比如化工厂中因生产设备的腐蚀而引起的跑，冒，滴，漏，污染环境等间接亏损。例如：由于混凝土中钢筋遭到腐蚀破坏而使得整个建筑如桥梁或大楼崩塌的事故。从这些现象可以看出，金属腐蚀现象十分常见，存在于国民经济和建设的各个领域，造成的危害也是不可估量的。
为了解决金属腐蚀所产生的各类问题，大量的人力物力和财力不断消耗。寻求控制金属腐蚀的途径和措施。因为钢铁是金属材料的重要结构材料，在全部金属材料用量里占有的比例高达70.80％，因而，众多为了防止金属材料腐蚀而使用的手段和方法已经被提出并得到了大范围的应用[3]。
锌是一种灰白色的金属，其在元素周期表中属于ⅡB族，最外层的电子结构为3d04s2。锌的化合价为+1、+2，且其中最为常见的是+2，属于吹冰密堆积型晶形结构，熔点是419.5℃，机械强度不高，在常温条件下具有脆性，所以不能用来充当工程材料。不过因为锌特殊的电化学性能，其在电池与表面处理行业得到了大量的运用。锌的标准电极电势为-0.76V，对于钢铁来说，镀锌层属于典型的阳极镀层，可以对基体金属起到电化学保护的作用。然而在温度高于70℃的热水中，锌的电势会相对较正，并且将不会再对黑色金属起到保护的作用。尽管锌层属于阳极镀层，不过锌层对于基体的保护作用存在着一个保护半径，对于钢铁来说，其保护半径是几个毫米，换句话来讲，就是当锌层中漏镀的缺陷尺寸大于几个毫米时，这一漏镀的区域就有很大的可能性会造成锈蚀。
此外，因为锌在空气中的稳定性比较好，并且成本相对较低，在酸中容易溶解，也可以溶于碱，属于典型的两性金属，当锌中具有电势相对较正的金属杂质的时候，发生电化学溶解的速度非常快。纯净的镀锌层，在常温和大陆性气候情况下是相当稳定的。锌在潮湿的介质中经常形成一层主要由碱式碳酸锌构成的薄膜（3Zn（OH）2•ZnCO3），这层薄膜具有一定的保护能力。锌在含氯离子介质中的耐腐蚀性不好，因此在海水中的稳定性非常差，在高温高湿的气候情况下以及在有机酸气氛里，往往会长“白毛”导致金属光泽变差，保护作用变差或消失。
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