臺灣博碩士論文加值系統

本研究以鍍鋅鐵片為基材，氯化鉻為主鹽，開發一三價鉻化成系統，期望常溫下擁有化成反應時之高成膜驅動力，並同時擁有耐蝕性能及附著力好之化成膜。利用三價鉻化成鍍液中含不同氯離子濃度及添加不同濃度之鈷離子，藉由線性極化掃描的檢測，觀察到未烘烤三價鉻皮膜隨著氯離子濃度的增加，其耐蝕性能有逐漸下降的趨勢。從不同氯離子濃度經烘烤處理前後之表面形貌，皮膜經烘烤處理後結構確實產生變化，整體呈現較為緻密的皮膜表層，此結果與極化曲線腐蝕電流呈相同趨勢。而有添加鈷離子濃度比未添加鈷離子濃度之耐蝕性能有提升。當鈷離子濃度添加至0.05M時，其皮膜表面巨觀形貌呈現為黑色的外觀。
藉高解析電子能譜儀(HRXPS)分析三價鉻化成膜的組成成份，得知推測皮膜內主要為鋅的氧化物ZnO及氫氧化物Zn(OH)2，加上鉻的氧化物Cr2O3及氫氧化物Cr(OH)3組成結構。
最後，利用百格測試觀察漆膜與化成膜之間的附著力，得知皮膜呈現緻密含少許微裂紋的表層結構，有助於漆料附著性。

This research is aim to replace the hexavalent chromium coatings by Cr(Cl)3 conversion coatings on galvanized steel, which have excellent anticorrosive performance and outstanding adhesion even at room temperature.
The result of polarization showed that the corrosion resistance decreasing with adding Cl- ions. SEM observation demonstrated that the surface morphology of coatings turned into dense after baked process. The Co2- ions seems to enhance the corrosion resistance of coatings. From the XPS analysis, the chromium conversion coatings consists of ZnO, Cr2O3, and Zn(OH)2, Cr(OH)3 components. Finally, adhesion tests showed that the coatings with tiny cracked surface morphology would increase the adhesion between lacquer and conversion coatings.

誌謝 ii
摘要 iii
ABSTRACT iv
目錄 v
表目錄 vii
圖目錄 viii
1. 前言 1
2. 文獻回顧 3
2.1 電鍍鋅之發展 3
2.2 三價鉻及氯離子效應進展 5
2.3 黑色化成膜發展 5
2.4 三價鉻化成膜成膜機制 6
3. 理論探討 7
3.1 化成處理的原理 7
3.2 開環電位法 8
3.3 線性極化掃描 10
3.4 高解析電子能譜儀分析原理 11
3.5 百格測試 12
4. 實驗方法 13
4.1 實驗藥品 13
4.2 實驗儀器 13
4.3 實驗步驟 14
4.4 開環電位法 18
4.5 線性極化檢測 18
4.6 表面分析 19
4.7 化學分析能譜儀 19
4.8 百格測試 19
5. 結果與討論 21
5.1 氯離子對三價鉻皮膜機制及耐蝕之影響 21
5.1.1 開環電位法分析 21
5.1.2 線性極化掃描檢測 22
5.1.3 場發射電子顯微鏡(SEM)表面形貌分析 25
5.2 鈷離子對三價鉻皮膜機制及耐蝕之影響 33
5.2.1 不同鈷離子濃度對氯化鉻化成皮膜之影響 33
5.3 氯化鉻化成膜分析 49
5.4 三價鉻化成膜附著性測試(百格測試) 54
6. 結論 59
參考文獻 61
自傳 64

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