Nghiên cứu chế tạo lớp phủ chống ăn mòn trên cơ sở kẽm nhôm phốt phát

NGUYỄN VĂN MẠNH BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - NGUYỄN VĂN MẠNH KỸ THUẬT HOÁ HỌC NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO LỚP PHỦ CHỐNG ĂN MỊN TRÊN CƠ SỞ KẼM/NHƠM/PHỐTPHÁT LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Chuyên ngành: Kỹ thuật Hoá học   KHÓA 2009 - 2011 HÀ NỘI – 2011 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - NGUYỄN VĂN MẠNH NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO LỚP PHỦ CHỐNG ĂN MỊN TRÊN CƠ SỞ KẼM/NHƠM/PHỐTPHÁT CHUN NGÀNH: KỸ THUẬT HOÁ HỌC LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC KỸ THUẬT HÓA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS LÊ XUÂN THÀNH HÀ NỘI – 2011 Luận văn thạc sĩ khoa học MỤC LỤC MỞ ĐẦU CHƯƠNG I TỔNG QUAN 1.1 - GIỚI THIỆU VỀ ĂN MÒN KIM LOẠI 1.1.1 - Định nghĩa ăn mòn kim loại 1.1.2 - Phân loại ∗ Phân loại theo đặc trưng phá huỷ ∗ Phân loại theo chế ăn mòn 1.1.3 - Hiện tượng thụ động kim loại 1.1.4 - Bảo vệ kim loại chống ăn mòn 10 1.2 LỚP PHỦ VÔ CƠ 11 1.2.1 Thành phần hoá học, tác dụng oxit sử dụng chế tạo lớp phủ vô 11 1.2.2 Tác dụng muối phốt phát sơn bảo vệ chống ăn mòn 12 1.2.3 Chế tạo sơn chống ăn mòn sở bột màu photphat 12 1.2.3.1 Vai trò ứng dụng lớp sơn phủ chống ăn mòn kim loại 12 1.2.3.2 Các thành phần sơn 13 1.2.4 Phốt phát hoá bề mặt thép CT3 16 1.2.4.1 Phốt phát hóa nóng: 16 1.2.4.2 Phốt phát hóa lạnh 19 1.3 CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐO, KIỂM TRA ĐÁNH GIÁ 20 1.3.1 – Khả chịu ăn mòn lớp phủ 20 1.3.2 Xác định tính chất cơ, lí lớp phủ 21 1.3.2.1 Tỉ khối, độ xốp 21 1.3.2.2 Độ bền bám dính 23 1.3.3 Đo điện hóa 24 Nguyễn Văn Mạnh Lớp: Kỹ thuật hoá học 2009 Luận văn thạc sĩ khoa học CHƯƠNG II PHƯƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM 26 2.1 ĐIỀU CHẾ BỘT MÀU KẼM VÀ KẼM NHÔM PHỐT PHÁT 26 2.1.1.Thiết bị hóa chất 26 2.1.2 §iỊu chÕ Zn3(PO4)2 26 2.1.3.2 Điều chế chất màu kẽm photphat pha tạp bỡi nhôm dạng Zn3-xAl2x/3(PO4)2 (x=1): 26 2.2 PHỐT PHÁT HOÁ BỀ MẶT THÉP CT3 27 2.2.1 Mục đích: 27 2.2.2 Quy trình tiến hành phốt phát hoá: 27 2.3 CHẾ TẠO LỚP SƠN PHỦ CHỐNG ĂN MÒN TRÊN NỀN THÉP CT3 28 2.3.1 Cơ sở phương pháp 28 2.3.2 Dụng cụ, vật liệu hóa chất 28 2.3.3 Sơ đồ chế tạo sơn 29 2.3.4 Chuẩn bị bề mặt mẫu thép 29 2.3.5 Qui trình sơn phủ thép 30 2.4 CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG CHỐNG ĂN MÒN CỦA LỚP PHỦ 31 2.4.1 Phương pháp ngâm nhúng 31 2.4.2 Đo tính lí màng sơn 31 CHƯƠNG III KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 34 3.1 TỔNG HỢP KẼM VÀ KẼM NHÔM PHỐT PHÁT 34 3.1.1 Tổng hợp Zn3(PO4)2 34 3.1.2 Tổng hợp chất màu kẽm phot phat pha tạp bỡi nhơm dạng Zn3Al2x/3(PO4)2 víi x= 35 x 3.2 PHỐT PHÁT HOÁ BỀ MẶT THÉP CT3 37 3.2.1 Dạng bề mặt kim loại sau photphat hóa 37 Nguyễn Văn Mạnh Lớp: Kỹ thuật hoá học 2009 Luận văn thạc sĩ khoa học 3.2.2 Hình thái thành phần hóa học lớp phủ phot phát hóa 38 3.3 ĐÁNH GIÁ ĐỘ CHỐNG ĂN MÒN CỦA LỚP PHOT PHAT HÓA 40 3.4 CHẾ TẠO SƠN PHỦ VÀ ĐÁNH GIÁ ĐẶC TÍNH CHỐNG ĂN MỊN 42 3.4.1 Đánh giá độ chống ăn mòn chất màu kẽm phophat hay kẽm nhôm phot phat khơng có bổ sung chất tạo màu khác 42 3.4.1.1 Theo cảm quan 42 3.4.1.2 Theo độ giảm khối lượng 45 3.4.1.3 Theo độ bám dính, độ bền va đập màng sơn 50 KẾT LUẬN 51 TÀI LIỆU THAM KHẢO 52 Nguyễn Văn Mạnh Lớp: Kỹ thuật hoá học 2009 Luận văn thạc sĩ khoa học LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn hoàn thành với số liệu thực nghiệm trung thực Các kết chưa công bố tài liệu Nếu có sai trái em xin hồn tồn chịu trách nhiệm với Bộ môn Công nghệ Vô & phân khoáng trước Nhà trường Nguyễn Văn Mạnh Nguyễn Văn Mạnh Lớp: Kỹ thuật hoá học 2009 Luận văn thc s khoa hc Lời cám ơn Sau thời gian làm việc với cố gắng thân đợc giúp đỡ thầy cô giáo, bạn bè đồng nghiệp, đến em đà hoàn thành luận văn Trớc hết, em xin trân trọng cám ơn thầy giáo PGS.TS Lê Xuân Thanh đà trùc tiÕp chØ b¶o h−íng dÉn cho em st thời gian làm luận văn Em xin chân thành cám ơn thầy cô giáo môn Công nghệ Vô & phân khoáng - Trờng Đại học Bách khoa Hà Nội đà tạo điều kiện giúp đỡ em trình làm luận văn Nhân dịp này, em xin gửi lời cám ơn đến nguời thân bạn bè đồng nghiệp đà giúp đỡ động viên em thời gian vừa qua Trong trình thực luận văn, nhiều yếu tố nên luận văn không tránh khỏi thiếu sót Đây đề tài nhiều hớng khai thác, sau tiếp tục học lên bậc cao em mong tiếp tục đợc nghiên cứu sâu để góp phần nhỏ bé vào lĩnh vực khoa hoc công nghệ nứơc nhà Em xin chân thành cám ơn! Hà Nội, ngày 15 tháng 09 năm 2011 Học viªn thùc hiƯn Ngun V n Mạnh Nguyễn Văn Mạnh Lớp: Kỹ thuật hoá học 2009 Luận văn thạc sĩ khoa học MỞ ĐẦU Ăn mòn kim loại tượng phổ biến tự nhiên, gây tổn thất lớn kinh tế Tổn thất ăn mịn gây có nhiều dạng: dạng khơng thể phục hồi, dạng phục hồi sửa chữa Tuy nhiên, dù diễn hình thức thiệt hại ăn mịn gây chi phí để khắc phục hậu lớn Trong năm gần đây, nước ta giới, vấn đề ăn mòn quan tâm cách đặc biệt Cùng với xu phát triển chung quốc gia giới, Việt Nam đẩy mạnh q trình cơng nghiệp hóa, đại hóa với tốc độ cao, bước xây dựng sở vật chất – kỹ thuật đại chủ nghĩa xã hội, với trang thiết bị máy móc chủ yếu nhập ngoại Trong điều kiện làm việc nhà máy, đặc biệt ngành công nghiệp nặng, chi tiết máy phải làm điều kiện khí hậu khắc nghiệt (độ ẩm cao, nhiệt độ cao, mơi trường bụi, hóa chất,…) dẫn đến tượng mài mòn, ăn mòn cuối bị phá hủy Như vậy, vấn đề cấp bách đặt bảo vệ chống ăn mòn chi tiết, thiết bị làm việc môi trường khắc nghiệt Trong điều kiện khắc nghiệt, để nâng cao tuổi thọ chi tiết máy ưu tiên hàng đầu sử dụng thép hợp kim có độ bền cao Tuy nhiên, giá thành vật liệu cao không kinh tế sản xuất Do đó, cách giải tốt tạo hệ lớp phủ thép thông dụng; lớp phủ có khả làm việc điều kiện đặt (mài mịn, ăn mịn, hóa chất, nhiệt độ,…) Lớp phủ kim loại phương pháp bảo vệ chống ăn mòn tập trung nghiên cứu sử dụng phổ biến nước ta Có nhiều phương pháp tạo lớp phủ kim loại: mạ điện, nhúng nóng, phun phủ,… Trong phương pháp này, phương pháp sơn phủ sử dụng rộng rãi ưu điểm hiệu kinh tế đem lại Nguyễn Văn Mạnh Lớp: Kỹ thuật hoá học 2009 Luận văn thạc sĩ khoa học Với hi vọng góp phần đưa giải pháp để bảo vệ, nâng cao tuổi thọ chi tiết máy làm việc môi trường hóa chất mang tính axit, chi tiết chịu mài mịn, ăn mịn sử dụng nhiều cơng nghiệp Đề tài em nghiên cứu :”Nghiên cứu chế tạo lớp phủ chống ăn mòn sở Zn/Al phốt phát” Mục đích nghiên cứu đề tài: Chế tạo thành cơng lớp phủ chống ăn mịn sở Zn/Al phốt phát” Nhiệm vụ đề tài : + Tổng hợp xác định đặc tính bột màu chống ăn mịn kẽm kẽm photphat pha tạp nhơm + Nghiên cứu tạo lớp phủ phốt phát hoá bề mặt kim loại đen (thép CT3) + Nghiên cứu đặc tính chống ăn mịn lớp phủ phốt phát hố màng sơn sở chất màu tổng hợp Nguyễn Văn Mạnh Lớp: Kỹ thuật hoá học 2009 Luận văn thạc sĩ khoa học CHƯƠNG I TỔNG QUAN 1.1 - GIỚI THIỆU VỀ ĂN MÒN KIM LOẠI 1.1.1 - Định nghĩa ăn mòn kim loại Ăn mịn kim loại q trình phá huỷ kim loại tác nhân hóa học mơi trường tác dụng điện hóa kim loại mơi trường gây Q trình ăn mịn kim loại bị ảnh hưởng lớn cấu tạo kim loại 1.1.2 - Phân loại Người ta phân loại ăn mòn kim loại theo nhiều cách khác phụ thuộc vào mơi trường, dạng chế ăn mịn ∗ Phân loại theo mơi trường - Ăn mịn khí: oxy, khí sunfuarơ, khí H2S, - Ăn mịn khơng khí: ăn mịn khơng khí ướt, ăn mịn khơng khí ẩm, ăn mịn khơng khí khơ - Ăn mòn đất - Ăn mòn chất lỏng: kiềm, axit, muối, ∗ Phân loại theo đặc trưng phá huỷ Dựa vào đặc trưng phá huỷ ăn mòn, người ta phân loại theo hai dạng: ăn mòn rộng khắp ăn mòn cục ∗ Phân loại theo chế ăn mòn Nguyễn Văn Mạnh Lớp: Kỹ thuật hoá học 2009 Luận văn thạc sĩ khoa học (b) (a) Hình 3.8 Ảnh SEM lớp phủ photphat hóa mẫu theo độ phóng đai khác ( hình (a) ứng với thang đo 500 µm (b) – thang đo 100 µm ) Kết hình 3.7 3.8 bề mặt lớp phủ phot phat hóa mẫu đồng bao gồm hạt cở 20µm Bề mặt nhám thu làm tăng độ bám dính màng sơn Thành phần hóa học lớp phủ phot phát hóa theo EDX XRD Giản đồ phổ tán xạ lượng mẫu hình 3.8 Hình 3.7 Phổ EDX mẫu Nguyễn Văn Mạnh 39 Lớp: Kỹ thuật hoá học 2009 Luận văn thạc sĩ khoa học Theo kết hình 3.7 bảng 3.2 thành phần lớp phủ phophat hóa bao gồm nguyên tố kẽm, sắt photpho oxi Phù hợp với phổ EDX, thành phần pha lớp phủ phophat hóa ( mẫu ) xác định theo phương pháp XRD hình 3.8 cho thấy lớp phủ kẽm sắt photphat đơn pha có thành phần Zn2Fe(PO4)2.4H2O VNU-HN-SIEMENS D5005 - Mau Zn3(PO4)2 - lop phu 500 d=4.440 400 d=1.4821 d=1.5204 d=1.5060 d=1.6103 d=1.5640 d=1.6666 d=1.7213 d=1.8318 d=1.8186 d=2.0288 d=1.9326 d=1.8962 d=1.9833 d=2.2250 d=2.2981 d=2.4479 d=3.350 d=3.641 100 d=4.577 d=5.283 200 d=2.6426 d=2.6129 d=2.5441 d=2.8190d=2.8412 d=3.394 d=8.918 Lin (Cps) 300 10 20 30 40 50 60 2-Theta - Scale File: Manh-DHBK-Zn3(PO4)2-mang.raw - Type: 2Th alone - Start: 10.000 ° - End: 70.000 ° - Step: 0.030 ° - Step time: 1.0 s - Temp.: 25.0 °C (Room) - Anode: Cu - Creation: 09/14/11 17:45:37 File: Manh-DHBK-Zn3(PO4)2-mang-1.raw - Type: 2Th alone - Start: 5.000 ° - End: 10.010 ° - Step: 0.030 ° - Step time: 1.0 s - Temp.: 25.0 °C (Room) - Anode: Cu - Creation: 09/14/11 17:49:04 29-1427 (I) - Phosphophyllite - Zn2Fe(PO4)2·4H2O - Y: 13.45 % - d x by: 1.000 - WL: 1.54056 Hình 3.8 Giản đồ XRD lớp phủ photphat hóa ( mẫu ) 3.3 ĐÁNH GIÁ ĐỘ CHỐNG ĂN MÒN CỦA LỚP PHOT PHAT HÓA Để đánh giá mức độ bảo vệ kim loại chống ăn mòn, mẫu kim loại CT3 sau phot phat hóa kiểm tra đo thay đổi điện mẫu dung dịch NaCl 3% thời gian khác 1h có so sánh với mẫu CT3 khơng phot phát hóa ( mẫu ) Các kết bảng 3.2 hình 3.9 Nguyễn Văn Mạnh 40 Lớp: Kỹ thuật hoá học 2009 Luận văn thạc sĩ khoa học Bảng 3.2 Điện khử mẫu sau phốt phát hóa E ( volt ) t, phút E mẫu E mẫu E mẫu E mẫu E mẫu E mẫu 5  ‐0.492  ‐0.463  ‐0.032  ‐0.019  ‐0.487  ‐0.507  10  ‐0.575  ‐0.251  ‐0.047  ‐0.05  ‐0.232  ‐0.025  20  ‐0.596  ‐0.509  ‐0.028  ‐0.022  ‐0.029  ‐0.044  30  ‐0.616  ‐0.517  ‐0.047  ‐0.032  ‐0.027  ‐0.067  40  ‐0.628  ‐0.532  ‐0.025  ‐0.028  ‐0.05  ‐0.026  50  ‐0.638  ‐0.542  ‐0.021  ‐0.03  ‐0.019  ‐0.064  60  ‐0.645  ‐0.547  ‐0.026  ‐0.044  ‐0.026  ‐0.062  Hình 3.9 Điện khử mẫu CT3 sau photphat hóa (Trục tung: E volt, trục hoành: thời gian phút ) Nhận xét Mẫu kim loại CT3 khơng photphat hóa có điện âm, khử đo khoảng - 0,55 Volt Giá tri giảm dần theo thời gian đo,đạt giá trị cực đại - 0,69 Volt, hay nói cách khác mức độ bị ăn mịn kim loại tăng dần theo thời gian đo Với mẫu có phot phát hóa, mẫu khử tăng chút so với mẫu chứng tỏ mức độ phophat hóa chưa đạt Các mẫu cịn lại mẫu – Nguyễn Văn Mạnh 41 Lớp: Kỹ thuật hoá học 2009 Luận văn thạc sĩ khoa học khử tăng mạnh so với mẫu 0, có giá trị khoảng – 0,04 V ổn định thời gian đo Sự tăng khử làm giảm tính hoạt động kim loại kim loại sau phot phat hóa khó bị ăn mịn Thế khử mẫu photphat hóa cao 3.4 CHẾ TẠO SƠN PHỦ VÀ ĐÁNH GIÁ ĐẶC TÍNH CHỐNG ĂN MỊN Tiến hành chế tạo hệ sơn phủ chứa chất mầu tổng hợp theo cách mục 2.4 Cụ thể sau : Cân 10g bột mầu kẽm hay kẽm nhơm photphat khơng có hay có 40% bột màu khác, nghiền mịn phân tán chất mầu sau nghiền 20 ml hệ keo nhựa epoxi, chất đóng rắn gốc amin 20ml dung môi xylen Dùng chổi lông mịn nhúng vào hỗn hợp sơn phủ quét lên mẫu thép CT3, sau để khơ tự nhiên, điều kiện phịng thí nghiệm, mẫu sơn khơ vật lý sau đóng rắn sau 12 Sau ngâm mẫu dung dịch khác Rửa mẫu ngâm để khô tự nhiên Dựa thay đổi màu sắc, độ bóng, khối lượng tính chất học khác để đánh giá đặc tính chống ăn mịn hệ sơn từ chất mầu tổng hợp 3.4.1 Đánh giá độ chống ăn mịn chất màu kẽm phophat hay kẽm nhơm phot phat khơng có bổ sung chất tạo màu khác 3.4.1.1 Theo cảm quan + Ngâm dung dịch NaCl % có thêm vài giọt H2O2 ngày: Màu sắc mẫu trước sau ngâm hình 3.10 3.11 Nguyễn Văn Mạnh 42 Lớp: Kỹ thuật hoá học 2009 Luận văn thạc sĩ khoa học (a) (b) (d) (c) (e) Hình 3.10.Bề mặt màng sơn trước ngâm (a): Mẫu sơn có thành phần kẽm phốt phát có thêm Cr2O3 (b): Mẫu sơn có thành phần kẽm phốt phát có thêm PbCrO4 (c): Mẫu sơn có thành phần kẽm phốt phát có thêm Fe2O3 (d): Mẫu sơn có thành phần kẽm phốt phát có thêm TiO2 (e): Mẫu sơn có thành phần kẽm phốt phát Nguyễn Văn Mạnh 43 Lớp: Kỹ thuật hoá học 2009 Luận văn thạc sĩ khoa học (a) (b) (d) (c) (e) Hình 3.11 Bề mặt lớp phủ sau ngày ngâm dd NaCl 3% Dựa hình ta thấy dd NaCl 3% sau ngày ngâm bề mặt màng sơn có thành phần muối phốt phát bột màu không bị phồng rộp, bong tróc Độ màu, độ bóng giảm Bề mặt mẫu khơng có dấu hiệu bị ăn mịn Như màng sơn chế tạo có khả chống ăn mòn dung dịch NaCl 3% Ngâm dung dịch H2SO4 pH = ngày Các mẫu sử dụng để ngâm dung dịch axit quan sát mắt thường chụp ảnh để theo dõi thay đổi màu sắc, độ bóng bề mặt trước sau ngâm Hình ảnh mẫu sau ngâm ngày hình 3.13 Nguyễn Văn Mạnh 44 Lớp: Kỹ thuật hoá học 2009 Luận văn thạc sĩ khoa học (a) (b) (c) (d) (e) Hình 3.13 Bề mặt màng sơn sau ngâm Qua hình ta thấy mẫu sau ngâm dung dịch độ bóng, độ màu lớp màng sơn giảm 3.4.1.2 Theo độ giảm khối lượng Khả chống ăn mòn chất đánh giá thông qua giá trị hiệu bảo vệ hay hiệu chống ăn mòn thép sau thời gian thử nghiệm Nếu hiệu ức chế Z% lớn khả chống ăn mòn cao Hiệu bảo vệ xác định theo công thức: Z= ∆mk − ∆mc × 100% ∆mk Trong đó: ∆mc , ∆mk độ giảm khối lượng mẫu kim loại có khơng có chất màu Nguyễn Văn Mạnh 45 Lớp: Kỹ thuật hoá học 2009 Luận văn thạc sĩ khoa học + Ngâm dung dịch NaCl % có thêm vài giọt H2O2 ngày: Các kết thay đổi khối lượng bảng 3.3 hình 3,14 3,15 Bảng 3.3 Kết khảo sát xác định hiệu chống ăn mòn thép CT3 dung dịch NaCl 3% chất màu vô Mẫu Sau 24h Sau 48h ∆ m24 Z (%) ∆ m48 Z (%) Mss 0,1 0,19 M1 0,01 88,8 0,03 81,6 M2 0,01 88,8 0,03 80,5 M3 0,02 80 0,03 84,2 M4 0,02 88,9 0,04 89,5 M5 0,03 82,5 0,05 80 M6 0,002 97,7 0,005 97,4 Trong đó: - Mss: Mẫu thép chưa sơn - M1: Mẫu sơn chứa Zn3(PO4)2 Cr2O3 - M2: Mẫu sơn chứa Zn3(PO4)2 - M3: Mẫu sơn chứa Zn3(PO4)2 +TiO2 - M4: Mẫu sơn chứa Zn3(PO4)2 + PbCrO4 - M5: Mẫu sơn chứa Zn3(PO4)2 + Fe2O3 - M6: Zn2Al2/3(PO4)2 Nguyễn Văn Mạnh 46 Lớp: Kỹ thuật hoá học 2009 Luận văn thạc sĩ khoa học Hình 3.15 Khả chống ăn mịn số màng sơn có kẽm hay nhôm phot phat dung dịch NaCl % 24 h Hình 3.16 Khả chống ăn mịn số màng sơn có kẽm hay nhơm phot phat dung dich NaCl % 48 h Kết khảo sát khả chống ăn mòn thép CT3 dung dich NaCl theo phương pháp khối lượng mẫu theo phương pháp tổn hao khối lượng 24h 48h cho thấy khả chống ăn mịn cao Trong mẫu chứa thành phần Zn2Al2/3(PO4)2 ( mẫu ) có khả chống ăn mòn cao Nguyễn Văn Mạnh 47 Lớp: Kỹ thuật hoá học 2009 Luận văn thạc sĩ khoa học +Ngâm dung dịch H2SO4 có pH = Các kết bảng 3.4 hình 3.17 3.18 Bảng 3.4 Kết khảo sát khả xác định hiệu chống ăn mòn thép CT – dung dich H2SO4 có pH = Mẫu Sau 24h Sau 48h ∆ m24 (g) Z (%) ∆ m48 (g) Z (%) Mss 0,43 0,52 M1 0,03 93 0,07 86,5 M2 0,04 90,7 0,09 82,7 M3 0,11 74,4 0,3 73,3 M4 0,02 95,3 0,04 92,3 M5 0,06 86,4 0,12 77 Trong đó: - Mss: Mẫu thép chưa sơn - M1: Mẫu sơn chứa Zn3(PO4)2 Cr2O3 - M2: Mẫu sơn chứa Zn3(PO4)2 - M3: Mẫu sơn chứa Zn3(PO4)2 +TiO2 - M4: Mẫu sơn chứa Zn3(PO4)2 + PbCrO4 - M5: Mẫu sơn chứa Zn3(PO4)2 + Fe2O3 Nguyễn Văn Mạnh 48 Lớp: Kỹ thuật hoá học 2009 Luận văn thạc sĩ khoa học Hình 3.17 Khả chống ăn mòn số màng sơn axit H2SO4 có pH = 24 h Hình 3.18 Khả chống ăn mòn số màng sơn axit H2SO4 có pH = 48 h Kết khảo sát chống ăn mòn theo phương pháp tổn hao khối lượng mẫu cho thấy khả bảo vệ chống ăn mòn chất màu cao Trong hiệu chống ăn mịn có chứa thành phần Zn3(PO4)2 + Cr2O3 có khả bảo vệ tốt nhất, đạt 95,3% Nguyễn Văn Mạnh 49 Lớp: Kỹ thuật hoá học 2009 Luận văn thạc sĩ khoa học 3.4.1.3 Theo độ bám dính, độ bền va đập màng sơn Độ bền mẫu M1 đến M5 bảng 3.5 sau Độ bền va đập Mẫu Độ bám dính M1 Cấp 50 mm M2 Cấp 45 mm M3 Cấp 50 mm M4 Cấp 50 mm M5 Cấp 55 mm (kg/cm2) Độ bền uốn Các kết cho thấy cho thêm bột màu vào sơn ngồi tính trang trí bột màu cịn có tác dụng chống ăn mịn tốt Ngồi có mặt bột màu cịn tăng tính chất lí màng sơn độ bám dính, độ bền va đập, độ bám uốn màng sơn Nguyễn Văn Mạnh 50 Lớp: Kỹ thuật hoá học 2009 Luận văn thạc sĩ khoa học KẾT LUẬN - Đã tổng hợp thành công chất mài đơn pha dạng Hopeite Zn3(PO4)2.4 H2O Zn3Al2/3(PO4)2 bao gồm tập hợp hạt có cở thay đổi từ đến 20 µm Cở hạt thích hợp dùng cho sơn bảo vệ kim loại chống ăn mịn - Các mầu kim loại CT3 photphat hóa 60oC thời gian khác 25 - 30 phút tạo lớp phủ đồng bao gồm hạt cở 20µm có thành phần Zn2Fe(PO4)2.4H2O - Sự phot phát hóa làm tăng mạnh khử, có giá trị khoảng – 0,04 V ổn định thời gian đo dung dịch NaCl 3% thời gian Điều làm giảm tính hoạt động kim loại kim loại sau phot phat hóa khó bị ăn mịn - Màng sơn chế tạo bền môi trường NaCl 3% bền axit sunfuric pH thời gian ngâm 48 Màng sơn chứa chất màu Zn2Al2/3(PO4)2 có khả chống ăn mịn cao cho thép CT3 - Với mẫu có chứa chất màu kẽm phot phat hiệu chống ăn mòn màng sơn sở Zn3(PO4)2 có Cr2O3 với tỉ lệ khối lượng 40% có khả bảo vệ tốt đạt 95,3% Nguyễn Văn Mạnh 51 Lớp: Kỹ thuật hoá học 2009 Luận văn thạc sĩ khoa học TÀI LIỆU THAM KHẢO 1- Lê Công Dưỡng (1997), Vật liệu học, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội 2- Nghiêm Hùng (1999), Giáo trình vật liệu học, ĐHBK Hà Nội 3- Trần Hiệp Hải (2005), Phản ứng điện hóa ứng dụng, NXB Giáo dục, Hà Nội 4- Nguyễn Văn Lộc, công nghệ sơn, NXB Giáo Dục 5- Lê Thu Quý (2004), Khảo sát công nghệ tạo lớp phun phủ giả hợp kim Zn-Al thép CT3 khả bảo vệ chống ăn mòn lớp phủ này, Đề tài nghiên cứu cấp sở Viện Kỹ thuật nhiệt đới - Viện Khoa học Cơng nghệ Việt Nam 6- PGS.TS Hồng Tùng (2002), Công nghệ phun phủ ứng dụng, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội 3- Hoàng Tùng (1993), Phục hồi bảo vệ bề mặt phun phủ, ĐHBK Hà Nội 4- Nguyễn Văn Tư (1999), Xử lý bề mặt, ĐHBK Hà Nội 5- Nguyễn Văn Tư (2002), Ăn mòn bảo vệ vật liệu, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội 8- Trịnh Xuân Sén (2004), Điện hóa học, ĐH Khoa học Tự nhiên, ĐH Quốc Gia Hà Nội 9- http://vi.wikipedia.org 12- http://www.h2vn.com/community/index.php 13- http://www.khoahocphattrien.com.vn/news 26/3/2007 TIẾNG ANH 14- Annual book of ASTM standard section volume 03.02 15- ASM Handbook (1987), Volume 13: Corrosion, ASM International, Nguyễn Văn Mạnh 52 Lớp: Kỹ thuật hoá học 2009 Luận văn thạc sĩ khoa học Metal Park, OH 16- P.Araujo, D.Chicot, M.Staia and J.Lesage (2005), “Residual Stresses and Adhesion of Thermal”, Surface Engineering, Vol21 (No1), 3539 17- X Y Wang, J F Li, H Liao, B Normand, C X Ding and C Coddet (24 March 2003), “Effect of a localized thermal treatment process on the electrochemical behaviour of themally sprayed nickel-based alloy”, Suface and Coatings Technology, Volume 166, Issues 2-3, 167-175 18- Trykov Iu P., Gurevich L.M Diffuzia v sloistyk compozitak (tiếng Nga) , 2006, 402tr 19- C.S KANETKAR, A S KACAR, and D M STEFANESCU, The Wetting Characteristics and SurfaceTension of Some Ni-Based Alloys on Yttria,Hafnia, Alumina, and Zirconia Substrates 20- D.Chicot et al./ (2005), “Application of the interfacial indentation test for adhesion toughess determination” , Surface & Coatings Technology Vol21 (No200) 174-177 Nguyễn Văn Mạnh 53 Lớp: Kỹ thuật hoá học 2009 ... công nghiệp Đề tài em nghiên cứu :? ?Nghiên cứu chế tạo lớp phủ chống ăn mòn sở Zn/Al phốt phát? ?? Mục đích nghiên cứu đề tài: Chế tạo thành cơng lớp phủ chống ăn mịn sở Zn/Al phốt phát? ?? Nhiệm vụ đề... bột màu chống ăn mòn kẽm kẽm photphat pha tạp nhôm + Nghiên cứu tạo lớp phủ phốt phát hoá bề mặt kim loại đen (thép CT3) + Nghiên cứu đặc tính chống ăn mịn lớp phủ phốt phát hoá màng sơn sở chất... tạo lớp phủ vô 11 1.2.2 Tác dụng muối phốt phát sơn bảo vệ chống ăn mòn 12 1.2.3 Chế tạo sơn chống ăn mòn sở bột màu photphat 12 1.2.3.1 Vai trò ứng dụng lớp sơn phủ chống ăn mòn