樊紅英

（貴州建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，貴州 貴陽(yáng) 550001）

電鍍鋅硅酸鹽鈍化工藝及機(jī)理研究

樊紅英

（貴州建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，貴州 貴陽(yáng) 550001）

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，在進(jìn)行電鍍鋅硅酸鹽鈍化工藝及機(jī)理研究過(guò)程中，要不斷進(jìn)行優(yōu)化處理，促進(jìn)電鍍鋅硅酸鹽鈍化工藝應(yīng)用效率的提升。與此同時(shí)，在進(jìn)行電鍍鋅硅酸鹽鈍化工藝及機(jī)理研究過(guò)程中，要充分注意到對(duì)現(xiàn)有電鍍鋅硅酸鹽鈍化工藝的總結(jié)，進(jìn)而進(jìn)行深度的電鍍鋅硅酸鹽鈍化工藝研究工作。針對(duì)這樣的情況，本文主要在現(xiàn)有的電鍍鋅硅酸鹽鈍化工藝研究進(jìn)展的基礎(chǔ)上，進(jìn)行電鍍鋅硅酸鹽鈍化工藝的優(yōu)化設(shè)計(jì)研究過(guò)程匯總，充分結(jié)合了電鍍鋅硅酸鹽鈍化工藝生產(chǎn)特征，對(duì)電鍍鋅硅酸鹽鈍化工藝及機(jī)理進(jìn)行了相應(yīng)的探索研究工作。

電鍍鋅； 硅酸鹽鈍化； 工藝研究； 機(jī)理研究

截至目前為止，所使用最廣泛的電鍍鋅硅酸鹽鈍化工藝研究方法是“單因素實(shí)驗(yàn)”研究方法。但是，在傳統(tǒng)的電鍍鋅硅酸鹽鈍化工藝研究過(guò)程中，往往存在著影響電鍍鋅硅酸鹽鈍化工藝效果因素不局限于單一因素的實(shí)際情況，導(dǎo)致明確的電鍍鋅硅酸鹽鈍化工藝條件并不在最佳的工藝條件點(diǎn)。與此同時(shí)，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，以“正交實(shí)驗(yàn)法”為代表的新技術(shù)也開(kāi)始了應(yīng)用研究。在這樣的背景下，進(jìn)行電鍍鋅硅酸鹽鈍化工藝及機(jī)理研究就有了新的價(jià)值和意義。針對(duì)專(zhuān)業(yè)的情況，本文將從電鍍鋅硅酸鹽鈍化工藝及機(jī)理研究的基礎(chǔ)部分入手，進(jìn)行對(duì)電鍍鋅硅酸鹽鈍化工藝及機(jī)理的探索研究工作。

1 進(jìn)行電鍍鋅硅酸鹽鈍化工藝及機(jī)理研究的基礎(chǔ)組成部分

1.1 單因素實(shí)驗(yàn)法確定電鍍鋅硅酸鹽鈍化工藝研究范圍

通過(guò)對(duì)于單因素實(shí)驗(yàn)法的使用，可以明確電鍍鋅硅酸鹽鈍化工藝的單因素條件研究范圍，可以有效地降低進(jìn)行電鍍鋅硅酸鹽鈍化工藝的范圍廣度。與此同時(shí)，在進(jìn)行電鍍鋅硅酸鹽鈍化工藝研究過(guò)程中，要對(duì)電鍍鋅硅酸鹽鈍化工藝涉及到的工藝條件進(jìn)行總結(jié)分析研究。具體來(lái)說(shuō)，在進(jìn)行電鍍鋅硅酸鹽鈍化工藝研究過(guò)程中，如果能夠?qū)﹄婂冧\硅酸鹽鈍化過(guò)程中的“溫度條件”、“壓力條件”、“反應(yīng)原料組成”、“反應(yīng)空速條件”進(jìn)行逐一的優(yōu)化設(shè)計(jì)，明確電鍍鋅硅酸鹽鈍化工藝的研究范圍，為后續(xù)的正交實(shí)驗(yàn)法研究提供基礎(chǔ)性的研究資料。針對(duì)這樣的情況，進(jìn)行對(duì)單因素實(shí)驗(yàn)法確定電鍍鋅硅酸鹽鈍化工藝研究范圍，有著基礎(chǔ)性的研究?jī)r(jià)值。

1.2 正交實(shí)驗(yàn)法明確電鍍鋅硅酸鹽鈍化工藝最佳條件

在進(jìn)行電鍍鋅硅酸鹽鈍化工藝研究過(guò)程中，所進(jìn)行的電鍍鋅硅酸鹽鈍化工藝參數(shù)明確過(guò)程大部分集中在對(duì)于正交試驗(yàn)的研究上，如果不注重對(duì)于電鍍鋅硅酸鹽鈍化工藝條件的總結(jié)研究，很有可能導(dǎo)致后續(xù)的工業(yè)應(yīng)用過(guò)程不在最佳的電鍍鋅硅酸鹽鈍化工藝條件點(diǎn)上，導(dǎo)致電鍍鋅硅酸鹽鈍化的加劇，造成大量寶貴資源的浪費(fèi)。在這樣的背景下，所進(jìn)行的電鍍鋅硅酸鹽鈍化工藝研究過(guò)程中，要充分重視到對(duì)能源浪費(fèi)的減少，進(jìn)而有效的降低電鍍鋅硅酸鹽鈍化的產(chǎn)生，保證電鍍鋅生產(chǎn)過(guò)程的生產(chǎn)效益。在利用正交實(shí)驗(yàn)法明確電鍍鋅硅酸鹽鈍化工藝最佳條件的過(guò)程中，要對(duì)正交實(shí)驗(yàn)法進(jìn)行研究的工藝范圍進(jìn)行明確，并利用正交實(shí)驗(yàn)法進(jìn)行選點(diǎn)，并逐步進(jìn)行電鍍鋅硅酸鹽鈍化反應(yīng)的性能評(píng)價(jià)工作，最終利用正交實(shí)驗(yàn)法明確電鍍鋅硅酸鹽鈍化工藝最佳條件，為后續(xù)的工業(yè)化研究提供寶貴的實(shí)驗(yàn)參數(shù)。

1.3 利用表征手段輔助電鍍鋅硅酸鹽鈍化工藝和機(jī)理研究工作

進(jìn)行完對(duì)電鍍鋅硅酸鹽鈍化工藝參數(shù)的研究之后，還要從電鍍鋅硅酸鹽鈍化機(jī)理研究的角度，提升電鍍鋅硅酸鹽鈍化研究的深度。具體來(lái)說(shuō)，通過(guò)利用相應(yīng)的表征手段進(jìn)行對(duì)電鍍鋅硅酸鹽鈍化機(jī)理的研究工作，可以為后續(xù)的電鍍鋅硅酸鹽鈍化工藝研究工作提供基礎(chǔ)性指導(dǎo)意見(jiàn)，并從合理規(guī)劃的角度，降低電鍍鋅硅酸鹽鈍化過(guò)程的資源消耗，有助于在進(jìn)行電鍍鋅生產(chǎn)的過(guò)程中，較少開(kāi)發(fā)現(xiàn)有的能源儲(chǔ)備，進(jìn)而有效的優(yōu)化電鍍鋅硅酸鹽鈍化工藝，促進(jìn)電鍍鋅效果的提升。

與此同時(shí)，隨著現(xiàn)代表征技術(shù)的的日漸成熟，尤其是以XRD（晶格衍射）、掃射電鏡分析、掃描電鏡分析為代表的表征技術(shù)手段，電鍍鋅硅酸鹽鈍化工藝勢(shì)必會(huì)迎來(lái)新一輪的發(fā)展，這就需要開(kāi)展相應(yīng)的電鍍鋅硅酸鹽鈍化機(jī)理研究工作，促進(jìn)電鍍鋅生產(chǎn)效率的提升。

2 電鍍鋅硅酸鹽鈍化工藝及機(jī)理探析

2.1 電鍍鋅硅酸鹽鈍化工藝參數(shù)的明確

在進(jìn)行電鍍鋅硅酸鹽鈍化工藝探析的過(guò)程中，可以通過(guò)對(duì)現(xiàn)有的電鍍鋅硅酸鹽鈍化工藝參數(shù)進(jìn)行探析，進(jìn)而得到最優(yōu)化的電鍍鋅硅酸鹽鈍化工藝參數(shù)。截至目前為止， 使用最廣泛的電鍍鋅硅酸鹽鈍化工藝參數(shù)如下：實(shí)驗(yàn)壓力為常壓，溫度在45～55 ℃，所最終完成的電鍍鋅轉(zhuǎn)化率在80%以上，并有效的控制了電鍍鋅硅酸鹽鈍化過(guò)程。

與此同時(shí)，在進(jìn)行電鍍鋅硅酸鹽鈍化工藝的總結(jié)過(guò)程中，按照電鍍鋅硅酸鹽鈍化機(jī)理進(jìn)行探究。具體的來(lái)說(shuō)，在進(jìn)行電鍍鋅硅酸鹽鈍化工藝參數(shù)的確定過(guò)程中，要充分依據(jù)電鍍鋅硅酸鹽鈍化過(guò)程的機(jī)理來(lái)進(jìn)行確定，根據(jù)電鍍鋅硅酸鹽鈍化過(guò)程的放熱數(shù)值以及電鍍鋅硅酸鹽鈍化反應(yīng)的平衡數(shù)值來(lái)進(jìn)行確定，保證最終所得到的電鍍鋅硅酸鹽鈍化工藝參數(shù)可以滿足電鍍鋅生產(chǎn)過(guò)程的實(shí)際需要。

通過(guò)這樣的方式，可以幫助電鍍鋅過(guò)程有效的提升反應(yīng)速率，并降低電鍍鋅硅酸鹽鈍化概率，進(jìn)而有效的促進(jìn)電鍍鋅轉(zhuǎn)化率的提升。在進(jìn)行電鍍鋅硅酸鹽鈍化工藝方面革新的工程中，最重要的就是結(jié)合電鍍鋅硅酸鹽鈍化過(guò)程的實(shí)際特點(diǎn)，進(jìn)行相應(yīng)的電鍍鋅技術(shù)的革新，有效的選擇出優(yōu)化的電鍍鋅方式，促進(jìn)電鍍鋅反應(yīng)效率的提升。

2.2 電鍍鋅硅酸鹽鈍化反應(yīng)機(jī)理彈性

根據(jù)上文所進(jìn)行電鍍鋅硅酸鹽鈍化反應(yīng)的過(guò)程研究，可以發(fā)現(xiàn)，電鍍鋅硅酸鹽鈍化反應(yīng)過(guò)程的重要組成部分就是硅酸鹽鈍化的具體反應(yīng)方程式。根據(jù)對(duì)相關(guān)文獻(xiàn)和表征手段的研究，并結(jié)合相關(guān)的數(shù)理統(tǒng)計(jì)資料的研究工作，可以發(fā)現(xiàn)，在進(jìn)行硅酸鹽鈍化反應(yīng)的過(guò)程中，主要是根據(jù)以下反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行的反應(yīng)：

從反應(yīng)方程可以看出，在進(jìn)行電鍍鋅硅酸鹽鈍化反應(yīng)工藝優(yōu)化的過(guò)程中，通過(guò)降低反應(yīng)溶液的酸堿度，有助于降低電鍍鋅硅酸鹽鈍化反應(yīng)的產(chǎn)生概率，并幫助電鍍鋅反應(yīng)速率的提升。

例如，在進(jìn)行電鍍鋅反應(yīng)的過(guò)程中，要充分注意到反應(yīng)溫度和反應(yīng)壓力對(duì)于電鍍鋅硅酸鹽鈍化反應(yīng)過(guò)程的影響，并通過(guò)優(yōu)化相應(yīng)的反應(yīng)工藝參數(shù)和化學(xué)生產(chǎn)的傳熱性能的優(yōu)化，促進(jìn)電鍍鋅反應(yīng)效率的提升，保證電鍍鋅反應(yīng)過(guò)程有著足夠的效益。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在進(jìn)行電鍍鋅硅酸鹽鈍化工藝及機(jī)理研究過(guò)程中，為了保證電鍍鋅反應(yīng)的高效完成，并有效的實(shí)現(xiàn)電鍍鋅硅酸鹽鈍化工藝過(guò)程的低能源消耗。就要求在進(jìn)行電鍍鋅硅酸鹽鈍化工藝及機(jī)理研究過(guò)程中，研究人員應(yīng)加大對(duì)于電鍍鋅硅酸鹽鈍化工藝及機(jī)理的研究力度，從電鍍鋅反應(yīng)的各個(gè)環(huán)節(jié)入手，為電鍍鋅硅酸鹽鈍化工藝研究過(guò)程明確相應(yīng)的工藝參數(shù)，不斷的建立健全相應(yīng)的電鍍鋅硅酸鹽鈍化工藝及機(jī)理研究體系，促進(jìn)電鍍鋅反應(yīng)過(guò)程效率的提升。

［1］ 范云鷹，陳高偉，施紹隊(duì)，楊曉科，劉瑤. 鍍鋅藍(lán)白鈍化工藝研究現(xiàn)狀與進(jìn)展［J］. 腐蝕科學(xué)與防護(hù)技術(shù)，2012（05）.

［2］ 陳高偉，范云鷹，楊曉科，施紹隊(duì)，劉瑤. 鍍鋅層三價(jià)鉻銀白色鈍化工藝現(xiàn)狀及無(wú)鉻鈍化發(fā)展趨勢(shì)［J］. 材料保護(hù)， 2012 （04）.

［3］ 王海燕，馬捷，王宏洋，胡如南，樊景星，任寧，孫長(zhǎng)蘭.我國(guó)電鍍環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)體系研究與建議（Ⅱ）——直接針對(duì)電鍍污染防治的標(biāo)準(zhǔn)［J］. 電鍍與精飾，2014（10）.

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rocess and mechanism of galvanized silicate passivation

TG174

1009-797X（2015）22-0014-03

A DOI：10.13520/j.cnki.rpte.2015.22.004

樊紅英（1969-），女，工學(xué)學(xué)士，高級(jí)講師，研究方向?yàn)楣杷猁}分析/工藝，混凝土分析檢測(cè)，應(yīng)用化學(xué)等。

2015-09-22