镀锌薄板清洗复合铜电极制备及剥离强度与耐蚀性研究
我国是钢铁大国，每年钢铁的腐蚀给国家带来严重的损失。镀锌是防止钢板发生腐蚀最经济，最有效，最广泛使用的方法。清洗工艺是镀锌前的一项重要工作，镀锌板表面质量的好坏在很大程度上取决于钢板镀锌前的清洗质量，其中电解清洗是最有效的方法。人们通常选择一组橡胶金属制作成的复合材料，作为电解清洗使用的电极，由于复合电极的服役环境在强碱性的高温环境中，经常出现橡胶从金属表面脱落。当橡胶从金属表面分离脱落后,电流通过电极时，工作电流大幅衰减，电流的旁路损耗较重，严重影响清洗效率与效果，必须更新电极。本实验选择1#胶粘剂（Terostat-MS939硅密封胶）和4#胶粘剂（BD805G）用不同工艺粘接铜/橡胶复合材料。用其粘接的铜/橡胶（丁腈橡胶）复合材料进行高温碱性溶液浸泡试验测试其耐蚀性和耐高温性，测定其剥离强度，用金相显微镜观察。实验得到4#胶粘剂（BD805G）合适的使用工艺，实验表明1#胶粘剂（Terostat-MS939硅密封胶）制备的铜/橡胶复合材料耐蚀性和耐高温性更好，更适合用于电解槽复合电极的制备。关键词：镀锌；铜/橡胶复合材料；胶粘剂；粘接Abstract目 录
第一章 绪论 1
1.1 本课题的研究背景及意义 1
1.1.1 本课题的研究背景 1
1.1.2 本课题的研究意义 1
1.2 热镀锌板的概述 2
1.2.1 热镀锌工艺 2
1.2.2 国内钢板热镀锌技术现状和进展 2
1.3 镀锌板清洗的概述 3
1.3.1 热镀锌薄板加工技术 3
1.3.2 清洗工艺及其国内现状的介绍 3
1.3.3 电化学方法除油 4
1.3.3.1 电化学方法除油原理 4
1.3.3.2 电化学除油液组成及工艺条件 4
1.3.3.3 清洗工艺的控制 5
1.4 钢板电解清洗的概述 5
1.4.1 电解清洗槽 5
1..4.2 铜/橡胶复合电极 6
1.4.2.1 镀镍工艺 7
1.5 铜/橡胶复合电极的制备 7
1.5.1 丁腈橡胶 7
1.5.2 胶粘剂的介绍 8
1
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
成及工艺条件 4
1.3.3.3 清洗工艺的控制 5
1.4 钢板电解清洗的概述 5
1.4.1 电解清洗槽 5
1..4.2 铜/橡胶复合电极 6
1.4.2.1 镀镍工艺 7
1.5 铜/橡胶复合电极的制备 7
1.5.1 丁腈橡胶 7
1.5.2 胶粘剂的介绍 8
1.5.2.1 德国产泰罗松TerostatMS939硅密封胶 8
1.5.2.2 BD805G 9
1.5.3 金属与橡胶粘接方法 9
1.5.4 工艺流程 9
第二章 实验材料与方法 11
2.1 实验材料的制备 11
2.1.1 铜片试样的制备 11
2.1.2 橡胶试样的制备 11
2.2 主要实验仪器设备 12
2.3 实验内容与目的 12
2.3.1 铜和橡胶的粘接 12
2.3.2 材料组织观察与性能测试 13
2.3.2.1 高温碱性溶液浸泡试验 13
2.3.2.2 剥离强度试验 14
2.3.2.3 金相显微镜观察 14
第三章 实验结果与分析 16
3.1 铜/橡胶复合材料粘接的分析 16
3.1.1 TerostatMS939硅密封胶粘接 16
3.1.2 BD805G胶粘剂粘接 17
3.1.3粘接注意事项 18
3.2高温碱性溶液浸泡实验分析 19
3.3剥离强度分析 24
3.4金相显微镜观察分析 25
结 论 28
致 谢 29
参 考 文 献 30
第一章 绪论
1.1 本课题的研究背景及意义
1.1.1 本课题的研究背景
钢铁工业在现代国民经济中起着举足轻重的作用，它是现代化国家重要基础产业和国民经济的支柱产业。经济学家常常把钢产量或人均钢产量当作衡量各个国家经济实力水平的一项重要指标。2014年全世界粗钢的产量达到了16.62亿吨，同比增长1.2%，粗钢产量突破历史数据创造新高。我国粗钢产量达到8.23亿吨，同比增长0.9%，占全世界比重从2013年的49.5%增长到49.7%。[1]随着全球工业化的发展，全球钢材市场需求量将继续增加，未来全球钢铁产量仍在持续增长。然而，钢铁因腐蚀造成了严重的危害与损失。据相关资料显示，每年大约世界上钢铁生产量百分之二十以上的设备和金属材料因腐蚀而报废，一些发达国家因为金属腐蚀而造成的经济损失大概占国民经济生产总产值的24%。做好钢铁防腐工作是至关重要的，为了有效的防止钢材腐蚀，对钢材表面进行涂镀是使用得最广泛，最有效，最悠久的方式。其中，镀锌是防止钢板发生腐蚀最经济，最有效，最广泛使用的方法。原理是，由于锌的标准电极电位负于铁，因此在潮湿的空气和水中镀锌层具有牺牲阳极保护钢材的作用，从而可以显着的延长钢材的使用寿命。工业上常用的镀锌方式有热喷涂镀、机械镀锌、电镀锌和热浸镀锌锌等，因为热镀锌钢板具备良好的耐腐蚀能力、有利于后续加工、美好的外观、减少环境污染和可降低生产成本等优点，所以热镀锌应用得最广泛，生产量最大。其中热镀锌约占镀锌总量的95%。
1.1.2 本课题的研究意义
清洗工艺是薄钢板镀锌前的一项重要工作，镀锌板质量的好坏在很大程度上取决于钢板镀锌前的清洗质量，钢板表面的氧化皮、油膜等脏物都会影响锌层和钢基体的结合程度以及镀锌层的均匀沉淀。铜/橡胶复合电极是清洗线上关键构件之一，长期以来主要从日本进口，成本高。本课题主要根据薄钢板清洗原理，研究了热镀锌的发展现状，镀锌板的清洗方法以及其中电解除油方法中的薄钢板清洗线上铜/橡胶复合电极制作工艺实验研究，进一步地为国内铜/橡胶复合电极研发生产，实现国产化提供理论和实验基础。
1.2 热镀锌板的概述
1.2.1 热镀锌工艺
热镀锌也称热浸镀锌，是钢铁构件浸入熔融的锌液中获得金属覆盖层的一种方法。热镀锌工艺与其他金属防腐蚀方法相比，在镀层致密性、镀层耐久性、镀层电化学保护性、镀层免维护性、镀层与基体结合力、以及热镀工艺对钢件形状、尺寸的适应性、生产的高效性方面具有其他工艺无法相比、得天独厚的优势。热镀锌工艺广泛应用于钢带、钢丝、钢管、钢板、零部件、结构件等产品。
1.2.2 国内钢板热镀锌技术现状和进展
镀锌钢板广泛地用于汽车、家电、建筑和轻工行业。在汽车工业中，用于汽车底板、内板、外壳、车体等；在轻工和家电方面，用于各类家用电器的底板和外壳；在建筑业中，用于各类民用及工业建筑的卷帘门、轻钢龙骨、瓦楞板、建筑层面板等。据中国联合钢铁网不完全统计，截止至2012年底，我国镀锌板生产量为6 634万吨，增幅8.7%。[2]由于热镀锌板对环境影响小、生产成本低，随着热镀锌板镀层厚度的减薄，在大多数消费领域电镀锌板将逐步被热镀锌板替代.目前，在全球市场上对于镀锌带钢的的需求量越来越大，我国对于热镀锌钢的需求量也是非常巨大，市场上的热镀锌钢供不应求，因为镀锌钢市场需求极大，间接积极地推动了连续热镀锌技术的出现和发展。从2004年开始，随着对中国热镀锌生产线的投资生产，产量大幅度的提高，中国热镀锌板进口量明显减少，到2006年中国已成为热镀锌板的净出口生产国;到目前为止，中国在具有高附加值的一些热镀锌板还需进口，主要是厚规格和薄规格的，与合金镀层的特殊用途的热镀锌板和
第一章 绪论 1
1.1 本课题的研究背景及意义 1
1.1.1 本课题的研究背景 1
1.1.2 本课题的研究意义 1
1.2 热镀锌板的概述 2
1.2.1 热镀锌工艺 2
1.2.2 国内钢板热镀锌技术现状和进展 2
1.3 镀锌板清洗的概述 3
1.3.1 热镀锌薄板加工技术 3
1.3.2 清洗工艺及其国内现状的介绍 3
1.3.3 电化学方法除油 4
1.3.3.1 电化学方法除油原理 4
1.3.3.2 电化学除油液组成及工艺条件 4
1.3.3.3 清洗工艺的控制 5
1.4 钢板电解清洗的概述 5
1.4.1 电解清洗槽 5
1..4.2 铜/橡胶复合电极 6
1.4.2.1 镀镍工艺 7
1.5 铜/橡胶复合电极的制备 7
1.5.1 丁腈橡胶 7
1.5.2 胶粘剂的介绍 8
1
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
成及工艺条件 4
1.3.3.3 清洗工艺的控制 5
1.4 钢板电解清洗的概述 5
1.4.1 电解清洗槽 5
1..4.2 铜/橡胶复合电极 6
1.4.2.1 镀镍工艺 7
1.5 铜/橡胶复合电极的制备 7
1.5.1 丁腈橡胶 7
1.5.2 胶粘剂的介绍 8
1.5.2.1 德国产泰罗松TerostatMS939硅密封胶 8
1.5.2.2 BD805G 9
1.5.3 金属与橡胶粘接方法 9
1.5.4 工艺流程 9
第二章 实验材料与方法 11
2.1 实验材料的制备 11
2.1.1 铜片试样的制备 11
2.1.2 橡胶试样的制备 11
2.2 主要实验仪器设备 12
2.3 实验内容与目的 12
2.3.1 铜和橡胶的粘接 12
2.3.2 材料组织观察与性能测试 13
2.3.2.1 高温碱性溶液浸泡试验 13
2.3.2.2 剥离强度试验 14
2.3.2.3 金相显微镜观察 14
第三章 实验结果与分析 16
3.1 铜/橡胶复合材料粘接的分析 16
3.1.1 TerostatMS939硅密封胶粘接 16
3.1.2 BD805G胶粘剂粘接 17
3.1.3粘接注意事项 18
3.2高温碱性溶液浸泡实验分析 19
3.3剥离强度分析 24
3.4金相显微镜观察分析 25
结 论 28
致 谢 29
参 考 文 献 30
第一章 绪论
1.1 本课题的研究背景及意义
1.1.1 本课题的研究背景
钢铁工业在现代国民经济中起着举足轻重的作用，它是现代化国家重要基础产业和国民经济的支柱产业。经济学家常常把钢产量或人均钢产量当作衡量各个国家经济实力水平的一项重要指标。2014年全世界粗钢的产量达到了16.62亿吨，同比增长1.2%，粗钢产量突破历史数据创造新高。我国粗钢产量达到8.23亿吨，同比增长0.9%，占全世界比重从2013年的49.5%增长到49.7%。[1]随着全球工业化的发展，全球钢材市场需求量将继续增加，未来全球钢铁产量仍在持续增长。然而，钢铁因腐蚀造成了严重的危害与损失。据相关资料显示，每年大约世界上钢铁生产量百分之二十以上的设备和金属材料因腐蚀而报废，一些发达国家因为金属腐蚀而造成的经济损失大概占国民经济生产总产值的24%。做好钢铁防腐工作是至关重要的，为了有效的防止钢材腐蚀，对钢材表面进行涂镀是使用得最广泛，最有效，最悠久的方式。其中，镀锌是防止钢板发生腐蚀最经济，最有效，最广泛使用的方法。原理是，由于锌的标准电极电位负于铁，因此在潮湿的空气和水中镀锌层具有牺牲阳极保护钢材的作用，从而可以显着的延长钢材的使用寿命。工业上常用的镀锌方式有热喷涂镀、机械镀锌、电镀锌和热浸镀锌锌等，因为热镀锌钢板具备良好的耐腐蚀能力、有利于后续加工、美好的外观、减少环境污染和可降低生产成本等优点，所以热镀锌应用得最广泛，生产量最大。其中热镀锌约占镀锌总量的95%。
1.1.2 本课题的研究意义
清洗工艺是薄钢板镀锌前的一项重要工作，镀锌板质量的好坏在很大程度上取决于钢板镀锌前的清洗质量，钢板表面的氧化皮、油膜等脏物都会影响锌层和钢基体的结合程度以及镀锌层的均匀沉淀。铜/橡胶复合电极是清洗线上关键构件之一，长期以来主要从日本进口，成本高。本课题主要根据薄钢板清洗原理，研究了热镀锌的发展现状，镀锌板的清洗方法以及其中电解除油方法中的薄钢板清洗线上铜/橡胶复合电极制作工艺实验研究，进一步地为国内铜/橡胶复合电极研发生产，实现国产化提供理论和实验基础。
1.2 热镀锌板的概述
1.2.1 热镀锌工艺
热镀锌也称热浸镀锌，是钢铁构件浸入熔融的锌液中获得金属覆盖层的一种方法。热镀锌工艺与其他金属防腐蚀方法相比，在镀层致密性、镀层耐久性、镀层电化学保护性、镀层免维护性、镀层与基体结合力、以及热镀工艺对钢件形状、尺寸的适应性、生产的高效性方面具有其他工艺无法相比、得天独厚的优势。热镀锌工艺广泛应用于钢带、钢丝、钢管、钢板、零部件、结构件等产品。
1.2.2 国内钢板热镀锌技术现状和进展
镀锌钢板广泛地用于汽车、家电、建筑和轻工行业。在汽车工业中，用于汽车底板、内板、外壳、车体等；在轻工和家电方面，用于各类家用电器的底板和外壳；在建筑业中，用于各类民用及工业建筑的卷帘门、轻钢龙骨、瓦楞板、建筑层面板等。据中国联合钢铁网不完全统计，截止至2012年底，我国镀锌板生产量为6 634万吨，增幅8.7%。[2]由于热镀锌板对环境影响小、生产成本低，随着热镀锌板镀层厚度的减薄，在大多数消费领域电镀锌板将逐步被热镀锌板替代.目前，在全球市场上对于镀锌带钢的的需求量越来越大，我国对于热镀锌钢的需求量也是非常巨大，市场上的热镀锌钢供不应求，因为镀锌钢市场需求极大，间接积极地推动了连续热镀锌技术的出现和发展。从2004年开始，随着对中国热镀锌生产线的投资生产，产量大幅度的提高，中国热镀锌板进口量明显减少，到2006年中国已成为热镀锌板的净出口生产国;到目前为止，中国在具有高附加值的一些热镀锌板还需进口，主要是厚规格和薄规格的，与合金镀层的特殊用途的热镀锌板和
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/hxycl/jscl/369.html
