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本文基于蒸發器方鋁管在線鈍化需求,研究一個以硅烷為主體的鈍化配方以及相關的質量檢測方法。正交試驗設計得到最優鈍化配方為乙烯基三甲氧基硅烷(A-171),15ml/L;緩蝕劑A,4.0g/L;尿素,1.0g/L;乙醇,15ml/L;pH,3.0。單因素實驗得到最優工藝條件為:鈍化時間為30s,鈍化溫度為50℃,固化溫度為100℃,固化時間為120min。研究建立了鈍化方鋁管質量檢測方法,采用鹽霧試驗、堿浸失重實驗、析氫實驗及電化學測試、硫酸銅點滴法對方鋁管耐腐蝕性能進行檢測和表征。

鹽霧試驗表明鈍化管可從空白管的32h(中性鹽霧試驗)、q345e無縫方管3h(銅加速鹽霧試驗)提高到296h(中性鹽霧試驗)、32h(銅加速鹽霧試驗),堿浸失重由空白的42.25g/(m2·h)降低到11.06g/(m2·h),開始析出氫氣時間由空白的30min提高到100min。電化學測試Tafel極化曲線和EIS數據擬合結果顯示,方鋁管鈍化管的自腐蝕電流密度比空白管顯著下降,達到5.335×10-7A/cm2,鈍化管阻抗值比空白提高了70倍,達5.765×105Ω。掃描電鏡圖(SEM)顯示鈍化方鋁管管表面生成一層均勻致密的鈍化膜,對鋁基體起到保護作用,提高了方鋁管的耐蝕性能。能譜圖表明鈍化膜主要由Al,C,O,Si,P和少量N組成。方法比較表明,硫酸銅點滴法與常規檢測法結果一致,但該法具有簡單快速,可作為生產現場質量監控手段。論文還對硅烷水解和成膜機理進行了初步分析。