馬口鐵錫泥對鍍錫板表面形貌的影響
　　
　　在實驗室條件下，對二次冷軋薄鋼板進行電鍍，研究了鍍液中錫泥的質(zhì)量濃度對鍍錫板表面形貌的影響。結(jié)果表明：鍍液中錫泥的質(zhì)量濃度的增加，導(dǎo)致鍍錫層表面產(chǎn)生斑點、針孔以及漏鍍等缺陷;同時，鍍層的微觀結(jié)構(gòu)也變得越來越粗糙。
　　
　　關(guān)鍵詞：鍍錫板;錫泥;鍍層;小白點
　　
　　中圖分類號：TQ153文獻標(biāo)識碼：A文章編號：1000-4742(2012)06-0013-03
　　
　　0前言
　　
　　鍍錫板(俗稱馬口鐵)是指表面鍍有一層薄金屬錫的鋼板。錫可以通過熱浸、電鍍、化學(xué)鍍等方法沉積在鐵的表面，其中電鍍法應(yīng)用最為廣泛。電鍍法鍍錫是高速的連續(xù)式生產(chǎn)工藝，鍍錫層的厚度范圍很寬且鍍層控制簡單、jq，能夠生產(chǎn)正反兩面鍍錫量不同的差厚鍍層[1]。
　　
　　寶鋼冷軋薄板2#鍍錫生產(chǎn)線采用弗洛斯坦電鍍?nèi)芤阂约安蝗苄躁枠O的鍍錫工藝。在生產(chǎn)過程中通過專門的熔錫系統(tǒng)往鍍液中補充Sn2+，由于Sn2+被氧化等原因，在鍍槽底部存在大量的錫泥。錫泥的存在會在鍍錫板表面產(chǎn)生劃傷、小白點、污跡等表面缺陷。此外，也會堵塞噴嘴、泵或其他循環(huán)設(shè)備。它也是一種有害廢棄物，尤其當(dāng)它含有苯酚(在PSA型電鍍錫溶液中)或氰化物時(在氯素型電鍍錫溶液中)，其毒性更大。因此，在生產(chǎn)中需要嚴(yán)格控制錫泥的質(zhì)量濃度。
　　
　　1錫泥成分及產(chǎn)生原因分析
　　
　　1.1錫泥成分分析
　　
　　將取自寶鋼冷軋薄板2#鍍錫生產(chǎn)線的錫泥進行能譜和X射線衍射分析，實驗結(jié)果，分別如圖l和圖2所示。由圖1可知：錫泥中除了有大量錫元素存在外，還有硫元素、氧元素和碳元素存在。對錫泥進行X射線衍射分析并沒有發(fā)現(xiàn)明顯的衍射峰，表明其組成為復(fù)雜的團聚物質(zhì)。
　　
　　Sn4+發(fā)生水解反應(yīng)生成不溶于酸和水的錫酸
　　
　　Sn4+水解成錫酸，與Sn2+及有機物等形成復(fù)雜的膠團結(jié)構(gòu)，使鍍液發(fā)生渾濁。
　　
　　2實驗
　　
　　2.1實驗材料
　　
　　試樣采用厚度為0.12mm的冷軋薄板，鍍液取自生產(chǎn)現(xiàn)場。實驗面積為20mm×30mm的長方形區(qū)域。
　　
　　2.2實驗方法
　　
　　工藝流程為：堿洗→水洗→酸洗→水洗→電鍍。往鍍液中分別加入不同質(zhì)量濃度的錫泥，再對試樣進行施鍍，觀察所得鍍層的表面形貌并分析其結(jié)構(gòu)。
　　
　　3結(jié)果與討論
　　
　　圖3為錫泥的質(zhì)量濃度對鍍層表面形貌的影響。由圖3可知：隨著鍍液中錫泥的質(zhì)量濃度的增加，鍍層的表面質(zhì)量逐漸變差。當(dāng)錫泥的質(zhì)量濃度為1g/L時，鍍層表面完整，沒有明顯缺陷;當(dāng)錫泥的質(zhì)量濃度為2g/L和3g/L時，鍍層表面出現(xiàn)少量斑點，并且可以看到錫泥隨著錫一起沉積到鍍層中;當(dāng)錫泥的質(zhì)量濃度為4g/L時，鍍層表面出現(xiàn)大量斑點，甚至出現(xiàn)漏鍍現(xiàn)象。
　　
　　這些膠團存在于鍍液中，隨著帶鋼的高速傳動，使鍍液發(fā)生渾濁，并且在電鍍過程中也會往陰極移動，與錫一起沉積在帶鋼表面，造成電鍍時帶鋼表面局部絕緣，以至于鍍錫量不足，影響鍍層質(zhì)量。此外，為了獲得結(jié)晶細致、表面光亮以及結(jié)合力好的鍍層，在電鍍后還要經(jīng)過軟熔工藝，使金屬錫熔化再結(jié)晶。當(dāng)鍍液中錫泥的質(zhì)量濃度很高時，大量錫泥隨著錫一起沉積在鍍層內(nèi)部。高溫軟熔時，錫泥浮出帶鋼表面，形成黑灰，黑灰的存在嚴(yán)重影響了鋼板的外觀以及鍍錫層與漆膜之間的結(jié)合力。
　　
　　4結(jié)論
　　
　　在電鍍過程中，Sn2+氧化成Sn4+，Sn4+以Sn02的形式存在，而Sn02是不溶性的質(zhì)點，它形成了膠體微粒的核心。膠核從溶液中選擇性地吸附Sn2+而帶正電。同時也會有一些來自添加劑的有機分子吸附在膠核上。
　　

　　鍍液中錫泥的質(zhì)量濃度的增加，導(dǎo)致鍍錫層表面產(chǎn)生斑點、針孔以及漏鍍等缺陷;同時，鍍層的微觀結(jié)構(gòu)也變得越來越粗糙。

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