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硝酸鋯在金屬表面處理中主要用于形成防護膜,增強金屬耐腐蝕性或作為特殊處理環節的輔助成分等
形成耐腐蝕保護膜:硝酸鋯溶液中的鋯離子(Zr??)可在鋁、鋼、鎂合金等金屬表面發生水解反應,生成無定形氧化鋯(ZrO?)或羥基氧化鋯(ZrO (OH)?)膜層。該膜層十分致密,能與金屬基體牢固結合,有效隔絕水、氧氣、鹽霧等腐蝕介質,防止金屬生銹或被腐蝕。同時,它還可通過化學吸附增強表面極性,有利于提升油漆、電鍍層等后續涂層的附著力。
分子式:Zr(NO3)4·3H2O
CAS.12372-57-5
制備陶瓷防護層:硝酸鋯可作為前驅體,通過溶膠 - 凝膠或熱噴涂等工藝,在金屬基底表面形成 ZrO?陶瓷層。氧化鋯莫氏硬度達 6 至 7,熔點為 2715℃,具備高硬度及耐高溫、化學穩定等特性。該陶瓷層可用于金屬表面耐磨、隔熱或絕緣場景。例如,在航空發動機的金屬零部件表面制備此類涂層,有助于其耐受高溫燃氣沖刷。
作為金屬表面處理劑的組分之一:硝酸鋯可與其他成分復配成高效金屬表面處理劑。有提及將氟化鈦、硝酸鋯、氟化鋯及特定的氨基硅烷類化合物混合,依據特定原子比配制的處理劑,能在金屬表面生成含鈦和鋯的化學轉化覆膜,其相比常規處理劑可更好地提升覆膜耐腐蝕性能及后工序的涂膜附著性。
輔助金剛石增強金屬基復合材料的制備:在金剛石顆粒增強金屬基復合材料制作時,可用硝酸鋯對金剛石顆粒進行表面處理。像金剛石 / 2024 鋁合金復合材料制備中,五水硝酸鋯可在金剛石表面結晶,經 600℃熱處理分解為氧化鋯薄膜。其可避免金剛石與鋁熔體直接接觸形成 Al?C? 脆性相,提升復合材料的抗拉強度等,該材料適用于電子封裝等領域。