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1、電鍍錫薄鋼板氧化膜和鈍化膜的分析檢測方法V_o1.29No.11電鍍錫薄鋼板氧化膜和鈍化膜的分析檢測方法曾林,李寧術,黎德育(哈爾濱工業(yè)大學化工學院應用化學系,黑龍江哈爾濱150001)摘要:介紹了電鍍錫薄鋼板氧化膜和鈍化膜的分析檢測方法,包括傳統(tǒng)的化學分析方法,電化學分析方法和現(xiàn)代表面分析技術,如x射線光電子能譜(xPs),俄歇電子能譜(AES),輝光放電光譜(GDS)以及電子探針微區(qū)分析(EPMA)等.關鍵詞:鍍錫鋼板;X射線光電子能譜;俄歇電子能譜;輝光放電光譜;電子探針微區(qū)分析中圖分類號:TQ153.13文獻標志碼:A文章編號:1004—227X(2010)1l一0041—05D
2、etectionandanalysismethodsforoxidefilmandpassivefilmontinplate//ZENGLin,LINing,LIDe—yuAbstract:Thedetectionandanalysismethodsforoxidefilmandpassivefilmontinplatedsteelsheetincludingthetraditionalchemicalanalysis,electrochemicalanalysisandmodemsurfaceanalysistechnologiessuchasX—rayphotoelectronspe
3、ctroscopy(xes),Augerelectronspectroscopy(AES),glowdischargespectrometry(GDS)andelectronicprobemicro.analysis(EPMA)wereintroduced.Keywords:tinplate;X—rayphotoelectronspectroscopy;augerelectronspectroscopy;glowdischargespectrometry;electronicprobemicro—analysisFirst-author'saddress:DepartmentofAppl
4、iedChemistry.SchoolofChemicalEngineering&Technology.HarbinInstituteofTechnology.Harbin150001.China1前言鍍錫板是在低碳薄鋼板表面電鍍純錫而成,由于錫金屬顯著的成型性,可焊性以及無毒性,因此鍍錫板在食品包裝行業(yè)得到了廣泛的應用n].雖然目前電鍍錫鋼板受到了鋁,玻璃,塑料等替代材料的挑戰(zhàn),但是電鍍錫板仍然在包裝行業(yè)占有很大的份額.現(xiàn)代化的高速電鍍錫生產(chǎn)線能快速地生產(chǎn)高質量的電鍍錫卷材和片材,滿足食品包裝行業(yè)的使用需求【2_3】.電鍍錫薄鋼板成品組成比較復雜,其基本組成示意圖如圖1[4-5
5、].收稿日期:201O_06_09作者簡介:曾林(1985一),男,湖南岳陽人,碩士,研究方向為電鍍和表面處理.通訊作者:李寧,教授,博士生導師,(E—mail)lininghit@263.net.圖1鍍錫鋼板組成示意圖Figure1Schematicdiagramofcompositionoftinplatedsteelsheet一般鍍錫板淺表層指的是自由錫層頂層及其以上部分,即鍍錫板表面20～50nm范圍內,包括鈍化膜,氧化膜以及自由錫層.由于鍍錫層是一個陰極型鍍層,鍍錫板淺表層的構成會影響到鍍錫板的外觀,耐蝕性能,涂漆性能以及釬焊性能等l6J,因此鍍錫板淺表層的構成對鍍錫板的質量至
6、關重要.本文總結了電鍍錫薄鋼板氧化膜和鈍化膜的分析檢測方法.這些方法能夠較好地了解鍍錫板氧化膜和鈍化膜的信息,為鍍錫板質量問題的解決以及鍍錫板質量的改進提供幫助.2氧化膜和鈍化膜的組成電鍍錫薄鋼板表面的氧化膜主要成分為SnO2和SnO.電鍍錫薄鋼板在儲存過程中,表層的自由錫與空氣接觸會部分氧化形成SnO2.SnO是錫的高溫氧化物,主要形成于電鍍錫工藝中軟熔工藝段.如果軟熔溫度控制不當,形成大量SnO,鍍錫板質量將會受到較大的影響.在實際檢測過程中,錫元素的檢測既有錫氧化物的檢測,也包括自由錫的檢測.《鍍錫板指南》[7j指出,應將錫氧化物控制在較低的含量,錫氧化物含量過高會對鍍錫板質量造成
7、不利影響.與氧化膜相比,鈍化膜比較薄,且組成復雜(不同的鈍化工藝對鈍化膜組成的影響很大).研究表明,鈍化膜的組成包括Cr,Cr(OH)3或者Cr(OH)3"nH2O,Cr203和殘留的cr(VI).對化學鈍化而言,鉻總含量較低,為1～3mg/m,主要為Cr(OH)3以及殘留的Cr(VI).電鍍錫薄鋼板氧化膜和鈍化膜的分析檢測方法而現(xiàn)在常用的陰極鈍化工藝所得鈍化膜中鉻的總含量較高,為5～12mg/m2,其中包括上面提到的所有成分.雖然
