本文基于蒸发器方铝管在线钝化需求,研究一个以硅烷为主体的钝化配方以及相关的质量检测方法。正交试验设计得到最优钝化配方为乙烯基三甲氧基硅烷(A-171),15ml/L;缓蚀剂A,4.0g/L;尿素,1.0g/L;乙醇,15ml/L;pH,3.0。单因素实验得到最优工艺条件为:钝化时间为30s,钝化温度为50℃,固化温度为100℃,固化时间为120min。研究建立了钝化方铝管质量检测方法,采用盐雾试验、碱浸失重实验、析氢实验及电化学测试、硫酸铜点滴法对方铝管耐腐蚀性能进行检测和表征。

盐雾试验表明钝化管可从空白管的32h(中性盐雾试验)、3h(铜加速盐雾试验)提高到296h(中性盐雾试验)、32h(铜加速盐雾试验),碱浸失重由空白的42.25g/(m2·h)降低到11.06g/(m2·h),开始析出氢气时间由空白的30min提高到100min。电化学测试Tafel极化曲线和EIS数据拟合结果显示,钝化管的自腐蚀电流密度比空白管显著下降,达到5.335×10-7A/cm2,钝化管阻抗值比空白提高了70倍,达5.765×105Ω。扫描电镜图(SEM)显示钝化方铝管管表面生成一层均匀致密的铝管钝化膜,对铝基体起到保护作用,提高了方铝管的耐蚀性能。能谱图表明钝化膜主要由Al,C,O,Si,P和少量N组成。方法比较表明,硫酸铜点滴法与常规检测法结果一致,但该法具有简单快速,可作为生产现场质量监控手段。论文还对硅烷水解和成膜机理进行了初步分析。