摘要
镀锡板广泛用作食品、饮料的包装材料，但近几年铝制罐、塑料等替代材料的发展，推动镀锡板生产企业开发强度更高、厚度更薄的镀锡板。镀锡板的镀锡量由11.2g·m-2、5.6g·m-2减少到现在的2.8g·m-2、1.1g·m-2，未来要开发1.0g·m-2以下的低锡量镀锡板，这对于镀锡板耐蚀性提出更大的挑战。随着镀锡层减薄，镀锡层对镀锡板防护性能减弱，因此需要研究基板表面特性、钝化过程对低锡量镀锡板耐蚀性的影响规律，最终达到控制基板表面特性和钝化膜层来提高低锡量镀锡板的防护性能。 本文运用电化学技术、SEM、三维立体光学扫描显微镜、XRD等手段，表征了宝钢一次冷轧板、宝钢二次冷轧板、梅钢一次冷轧板、武钢一次冷轧板的表面形貌、粗糙度、结晶取向、真实表面积等； 利用计时电流、SEM等表征四种基板在甲基磺酸盐电镀液的初始成核和生长过程，并测试0.7g·m-2、1.1g·m-2、2.8g·m-2镀锡层的形貌、表面粗糙度，结合旋转圆盘电极+循环伏安等电化学技术研究镀锡层在基板上的生长过程，发现初始成核类型受过电位影响，在-0.65V?-0.73V(vs SCE)电位范围初始成核为连续成核，电位在-0.75V?-0.80V(vs SCE)为瞬时成核。四种基板上随机分布初始锡晶粒呈半球形，临近晶粒凝聚生长直到覆盖整个基板表面，随后锡层继续生长，锡晶粒尺寸变大、数量减少，镀层更加平坦。测试和比较了四种基板制备镀锡未软熔板、软熔板的孔隙率、耐蚀性等，发现耐蚀性主要受到基板溶解活性、粗糙度、真实表面积、表面缺陷等影响。 利用铁板、锡铁合金板模拟低锡量镀锡板露铁、露合金区域，并运用阻抗电位、阴极极化测试、XPS分析等手段表征低锡量镀锡板露铁、露合金区域的重铬酸盐阴极钝化过程及其上钝化膜含量和组成，发现铁上钝化膜中铬含量为0.067C·dm-2低于软熔板、锡铁合金板上的铬含量，分别为0.076C·dm-2、0.073C·dm-2，前者铬含量偏低主要原因是铁板钝化过程中较正的析氢电位，容易析氢，抑制钝化膜中三价铬的形成。最后采用电化学技术、中性盐雾测试等，研究钝化工艺对低锡量镀锡板钝化膜性能的影响，发现钝化电量在2C·dm-2?60C·dm-2范围内，铬含量随着钝化电量的增加先增大后减少，最佳钝化电量为40C·dm-2，并且增大电流密度可以提高铬含量。
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