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不锈钢电化学着色及耐蚀性机理的研究

作者：王文静 Publish: 2006-7-8 Hits:-

【中文题名】

不锈钢电化学着色及耐蚀性机理的研究

【英文题名】

Electrochemistry Coloring on the Stainless Steel and Research of Erosion Resistance on Film

【学科专业】

材料学

【论文级别】

硕士论文

【投稿时间】

2006-7-8

【中关键词】

不锈钢,电化学,着色,耐蚀性,XPS,

【英关键词】

the stainless steel,electrochemistry,coloring,erosion resistance,XPS,

【分类导航】

工业技术>金属学与金属工艺>金属学与热处理>金属腐蚀与保护、金属表面处理>金属着色>

【论文摘要】

不锈钢具有优良的耐蚀性、韧性、一定的耐磨性和加工性能,随着国民经济的发展,得到了愈来愈广泛的应用。对不锈钢进行着色处理,不但可使不锈钢具有金属色泽,而且耐腐蚀性得到提高起到耐蚀和装饰双重作用,目前其作为一种理想的新型高档材料而倍受欢迎。不锈钢着色技术主要包括不锈钢化学着色和电化学着色两种方法,化学着色法是一种比较成熟的技术,已经投入实际生产。电化学着色法是将不锈钢浸在成分为CrO_3和H_2SO_4溶液中,通过电解作用,在表面形成铬、铁、镍的氧化物,颜色也随着表面膜厚度的改变而变化,电化学方法着色是未来的发展趋势。本文主要做了以下三个方面的工作: 1.对不锈钢电化学着色的工艺进行了研究,对着色液的浓度、着色时间、电流密度和温度等各项参数采用正交试验的方法进行了优化,确定了最佳的工艺参数。 2.后处理:后处理的目的在于提高不锈钢的耐磨性能和耐蚀性能。采用了硬脂酸硬化和电解硬化这两种方法对不锈钢着色膜进行了处理,对这两种方法后处理后对不锈钢着色膜耐蚀性的提高进行了单因素研究,得到了这两种方法后处理的最优工艺参数。 3.对不锈钢着色膜的性质进行研究,检...

【论文题纲】

第一章绪论	9-21
§1-1 化学转化膜	9-11
1-1-1 化学转化膜的定义	9
1-1-2 基本原理	9
1-1-3 化学转化膜的形成和分类	9-10
1-1-4 化学转化膜的物理性能	10
1-1-5 化学转化膜的用途	10-11
1-1-6 彩色不锈钢的着色膜	11
§1-2 不锈钢着色的历史	11-12
1-2-1 不锈钢着色的历史	11-12
§1-3 不锈钢的着色方法	12-17
1-3-1 化学着色法	12-15
1-3-2 电化学着色法	15-17
1-4 彩色不锈钢的应用	17-18
1-4-1 建筑材料	17
1-4-2 装饰用品	17-18
1-4-3 家用器具	18
§1-5 彩色不锈钢研究意义及选题依据	18-19
1-5-1 彩色不锈钢的研究意义	18
1-5-2 彩色不锈钢的选题依据	18-19
§1-6 技术路线、研究重点和创新点	19-21
1-6-1 技术路线	19
1-6-2 研究重点	19-20
1-6-3 本课题力图在以下几个方面有所创新：	20-21
第二章试验材料、制备及方法	21-28
§2-1 研究药品及试验仪器	21
2-1-1 试验所需化学药品	21
2-1-2 试验仪器	21
§2-2 试验材料及试验装置	21-22
2-2-1 试验材料	21-22
2-2-2 试验装置	22
§2-3 试验方法	22-25
2-3-1 工艺流程	22-23
2-3-2 试样的前处理	23-24
2-3-3 电解着色	24
2-3-4 后处理	24-25
§2-4 着色膜厚度利性能测试方法	25-27
2-4-1 着色膜层的厚度计算方法	25-26
2-4-2 耐蚀性测定方法	26
2-4-2 耐磨性	26-27
2-4-3 膜的附着力检验	27
§2-5 微观检测	27-28
2-5-1 扫描电镜、能谱分析	27
2-5-2 X-射线衍射分析	27
2-5-3 X射线光电子能谱(XPS)分析	27-28
第三章不锈钢电化学着色工艺的研究	28-42
§3-1 引言	28
§3-2 影响不锈钢电化学着色的因素分析	28-30
3-2-1 CrO_3浓度影响	28-29
3-2-2 H_2SO_4浓度的影响	29
3-2-3 电流密度的影响	29
3-2-4 温度的影响	29
3-2-5 着色时间的影响	29
3-2-6 添加剂的影响	29-30
§3-3 不锈钢电化学着色的正交试验	30-34
3-3-1 正交试验因素水平表	30
3-3-2 正交试验结果与分析	30-34
§3-4 氧化膜的显色机理	34-38
3-4-1 颜色的产生	34-35
3-4-2 氧化膜的显色机理	35-38
§3-5 不锈钢着色膜层的表面形貌和成膜过程	38-41
3-5-1 不锈钢着色膜层的表面形貌分析	38-40
3-5-2 不锈钢着色膜层的断面形貌	40-41
§3-6 本章小结	41-42
第四章不锈钢着色膜后处理工艺对耐蚀性的影响	42-54
§4-1 引言	42
§4-2 硬脂酸封闭对不锈钢着色膜层耐蚀性的影响	42-46
4-2-1 封闭工艺的确定	42
4-2-3 硬脂酸封闭着色膜的结果与讨论	42-46
§4-3 阴极硬化封闭对不锈钢着色膜耐蚀性的影响	46-50
4-3-1 引言	46
4-3-2 阴极硬化封闭后的腐蚀方法及其评定	46
4-3-3 阴极硬化封闭着色膜的结果与讨论	46-50
§4-4 双重封闭法	50-51
4-4-1 热水封闭	50
4-4-2 双重封闭法	50-51
4-4-3 结果讨论	51
§4-5 着色膜层性能检测	51-53
4-5-1 着色膜耐蚀性能	51-52
4-5-2 着色膜的耐磨性能	52
4-5-3 膜的附着力检验	52-53
§4-5 本章小结	53-54
第五章着色膜的组成和结构与耐蚀性的关系	54-66
§5-1 前言	54
§5-2 试验方法和步骤	54-55
5-2-1 着色膜元素组成和元素价态分析	54-55
5-2-2 扫描电镜分析(SEM)利能谱分析	55
§5-3 结果和讨论	55-61
5-3-1 黄色着色膜组成元素和价态分析	55-60
5-3-2 着色膜基体和膜层元素的分布	60-61
5-3-2 黄色着色膜层的结构分析	61
5-4 不锈钢着色膜的形成机理	61-64
5-4-1 着色膜的成膜机理	61-64
§5-5 不锈钢着色膜的点蚀的形成	64-65
5-5-1 点蚀坑的形貌	64-65
§5-6 本章小结	65-66
第六章结论	66-67
参考文献	67-70
附录A	70-71
致谢	71-72
攻读学位期间所获得的相关科研成果	72

【DOI】

LunWen.ID:2.2008.70810



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