臺灣博碩士論文加值系統

本研究藉由超臨界二氧化碳輔助電鍍鋅，並利用氟化鈉與表面活性劑之添加調整鍍層之結構及性質，在電鍍鋅製程中達到更佳的平整性和更良好的抗腐蝕性。整個研究利用OM、SEM、XRD、a-step等實驗設備進行鍍層觀察、微結構量測及粗糙度探討，再透過浸泡腐蝕試驗和動電位極化試驗研究鍍層之抗腐蝕性。在不同電鍍製程之鍍層比較中，利用超臨界二氧化碳輔助電鍍因電鍍液介於氣體與液體之間形成乳化狀，可得到較平整粗糙度、較小晶粒尺寸、較佳鍍層均勻性、較佳抗腐蝕性，而氟化鈉的濃度提高帶給鍍層更低粗糙度及更小晶粒尺寸，表面活性劑之添加可使傳統電鍍得到較好的抗腐蝕性，則綜觀電鍍條件下，得知超臨界二氧化碳輔助電鍍下能避免或降低傳統電鍍鋅製程中添加光澤劑與平整劑，提升電鍍鋅之鍍層平整性與抗腐蝕性。

The thesis studies the electroplating of zinc in the zinc chloride bath mixed with supercritical CO2. The sodium fluoride and surfactant were used as the bath additives to change the structure and property of the coating, and therefore the roughness and corrosion resistance of the zinc coating was investigated. The surface characterization was performed using OM, SEM, XRD, a-step profilometer. Moreover, the soaked corrosion test and potentiodynamic polarization measurement in 3% NaCl solution was employed in the corrosion resistance evaluation. Because of the emulsification of the electrolyte mixed in Sc-CO2, the electroplated zinc produced the coating with smoother surface, smaller grain, better throwing power and higher corrosion resistance. The main role played by the sodium fluoride was to reduce the coating’s roughness and grain size, while the addition of surfactant improved the corrosion resistance. In other words, the CO2 mixed with the electrolyte under the supercritical condition performed the similar function as brighter and leveler in zinc electroplating to enhance the throwing power and corrosion resistance of the coating.

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英文摘要 ii
誌　謝 iii
表目錄 vii
圖目錄 viii
第一章　緒論 1
1.1背景介紹 1
1.2研究動機 1
1.3研究目的 3
1.4論文架構 3
第二章　文獻探討及回顧 5
2.1電鍍鋅 5
2.2超臨界相 7
2.2.1超臨界流體 7
2.2.2超臨界電鍍製程 9
2.3表面活性劑與添加劑 10
2.3.1表面活性劑的分子結構特點 10
2.3.2電鍍鋅之添加劑 11
2.4腐蝕行為與原理 13
2.4.1腐蝕之電化學反應 14
2.4.2腐蝕之型態 15
2.4.3腐蝕電流與腐蝕電位 18
第三章　實驗方法 21
3.1實驗藥品 21
3.2實驗設備 22
3.2.1傳統電鍍 22
3.2.2超臨界電鍍 22
3.3實驗流程 26
3.4參數設定與實驗步驟 27
3.5微結構分析 31
3.5.1光學顯微鏡 31
3.5.2掃描式電子顯微鏡 31
3.5.3X-ray繞射儀 32
3.6性質分析 34
3.6.1薄膜厚度輪廓測度儀 34
3.6.2浸泡腐蝕試驗 34
3.6.3電化學試驗 35
第四章　結果與討論 37
4.1電流效率 37
4.2表面形貌 40
4.2.1光學顯微鏡-OM表面觀察 40
4.2.2電子顯微鏡-SEM表面觀察 44
4.2.3表面粗糙度 48
4.3鍍層結構 52
4.3.1X-ray繞射儀分析 52
4.4腐蝕分析 56
4.4.1浸泡腐蝕 56
4.4.2極化試驗 63
第五章　結論 70
5.1氟化鈉與表面活性劑對電鍍鋅之影響 70
5.2超臨界二氧化碳電鍍之影響 71
5.3未來展望 71
參考文獻 72

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