【摘 要】
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钢筋混凝土结构广泛应用于各种建筑设施，其一旦发生失效就会造成巨大的经济损失甚至危及生命安全。钢筋混凝土中钢筋的腐蚀通常是钢筋混凝土结构失效的主要诱因之一。因此，提高钢筋的耐蚀性有着重要的意义。化学转化膜技术操作简单，易于与其他技术配合，成本低廉，有效提高钢筋耐蚀性。由于常用的铬酸盐转化膜具有致癌作用而被禁用，需要研制新型环保有效的耐蚀性转化膜。本文基于植酸与金属离子的螯合能力，通过在植酸转化膜成膜液中加入的Zn2+离子和单氟磷酸钠，对植酸转化膜进行改性，制备耐蚀性更强的膜层。
通过向植酸转化膜成
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钢筋混凝土结构广泛应用于各种建筑设施，其一旦发生失效就会造成巨大的经济损失甚至危及生命安全。钢筋混凝土中钢筋的腐蚀通常是钢筋混凝土结构失效的主要诱因之一。因此，提高钢筋的耐蚀性有着重要的意义。化学转化膜技术操作简单，易于与其他技术配合，成本低廉，有效提高钢筋耐蚀性。由于常用的铬酸盐转化膜具有致癌作用而被禁用，需要研制新型环保有效的耐蚀性转化膜。本文基于植酸与金属离子的螯合能力，通过在植酸转化膜成膜液中加入的Zn2+离子和单氟磷酸钠，对植酸转化膜进行改性，制备耐蚀性更强的膜层。
通过向植酸转化膜成膜液中单一添加Zn2+离子，制备不同Zn2+离子浓度的改性植酸转化膜。通过电化学阻抗谱、动电位极化曲线、零电荷电位、M-S曲线等电化学测试得到最佳的Zn2+添加量。以及使用SEM和XPS对改性膜层微观形貌和元素组成等方面进行研究分析，并未改性的植酸转化膜进行对比。发现Zn2+改性植酸膜能够有效提高植酸膜层的耐蚀性，Zn2+能够在成膜过程中起到“桥梁”的作用。当Zn(NO3)2为添加量为最佳值即1g/L时，膜层击破电位大幅提高，维钝电流密度以及载流子密度大幅降低，且膜层表面光滑缺陷少，耐蚀性最佳。Zn2+改性植酸转化膜将基体与环境隔绝提高耐蚀性能。
利用单氟磷酸根与植酸的协同作用，制备单氟磷酸盐/植酸膜，通过单因素实验得到其最佳的转化温度和成膜液pH值所在范围，利用正交试验法制备不同工艺的单氟磷酸盐/植酸膜，并以击破电位为指标，维钝电流和电化学阻抗谱的电荷转移电阻辅助，筛选耐蚀性最好的制备工艺。在转化温度25℃，pH=6，成膜时间15min时，击破电位最高，维钝电流密度也低，膜层耐蚀性最好。在最佳制备工艺的条件下研究单氟磷酸钠含量对膜层的影响。当单氟磷酸钠添加量为2g/L时，膜层击破电位高，维钝电流密度以及施主密度低，且膜层平整无缺陷，耐蚀性能最好。单氟磷酸盐/植酸膜将基体与环境隔绝提高耐蚀性能。
使用Zn2+离子对单氟磷酸盐/植酸膜改性，发现Zn2+改性单氟磷酸盐/植酸膜反而降低了膜层的击破电位，提高了维钝电流密度和载流子密度，降低耐蚀性能。Zn2+和单氟磷酸盐的同时存在生成的ZnF2是微溶于水的沉淀物，在膜与基体的界面沉淀，破坏了膜的完整性。
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