VIỆNHÀNLÂMKHOAHỌCVÀCƠNGNGHỆ VIỆTNAM
HỌCVIỆNKHOAHỌCVÀCƠNG NGHỆ

……..….***…………

NGUYỄNTHỊTHANHHƯƠNG

NGHIÊN CỨU ĐẶC TÍNH HĨA LÝ CỦA MÀNG THỤ
ĐỘNGCr(III)TRÊNLỚPMẠKẼMVÀKHẢNĂNGBẢOVỆCHỐN
GĂNMỊN

Chunngành:Hóalýthuyếtvà
HóalýMãsố: 62440119

TĨMTẮTLUẬNÁNTIẾNSĨHĨAHỌC

HàNội –2016
1


Cơng trình được hồn thành tại: Học viện Khoa học và Công nghệ ViệnHànlâmKhoahọcvàCông nghệViệt Nam

Ngườihướngdẫnkhoahọc1:T S . LêBáThắng
Ngườihướng dẫnkhoahọc2:P G S . TS.LêKimLong

Phảnbiện1:P G S . TS.TrầnVănChung
Phảnbiện2:P G S . TS.TrầnĐại Lâm
Phảnbiện 3:P G S . TS.MaiThanhTùng

Luậná n s ẽ đ ư ợ c b ả o v ệ t r ư ớ c H ộ i đ ồ n g c h ấ m
l u ậ n á n t i ế n s ĩ , h ọ p t ạ i Viện Kỹ thuật nhiệt đới - Viện Hàn

lâm Khoa học và Cơng nghệ ViệtNamvàohồi …giờ..’,ngày…tháng…
năm2016.

Cóthể tìmhiểuluậnántại:
- Thưviện HọcviệnKhoahọcvàCôngnghệ
- ThưviệnQuốcgiaViệtNam


MỞĐẦU
1. Tínhcấpthiếtcủaluậnán
Lớp mạ kẽm là một trong những lớp mạ được sử dụng rộng
rãinhất để bảo vệ cho các chi tiết, cấu kiện sắt thép trong nhiều
ngànhcông nghiệp khác nhau. Tuy nhiên, lớp mạ kẽm bị ăn mịn khá
nhanhtrong khơng khí ẩm. Vì vậy, để cải thiện khả năng bảo vệ chống
ănmònc ủ a l ớ p m ạ k ẽ m , n h i ề u p h ư ơ n g p h á p x ử l ý b ề m ặ t k h á c
n h a u được sử dụng:thụ động cromat, photphathóa và các lớp phủ hữu cơ…Trong đó, phổ biến nhất là
phương pháp thụ động cromat hóa. Nhượcđiểm của phương pháp này là màng thụ
động có chứa ion Cr(VI) cóđộc tínhcaovà có khả nănggây ungthư, hơn
nữa phươngp h á p n à y địi hỏi chi phí cao cho việc xử lý nước thải. Năm 2000 và năm
2003,các quyết định 2000/53/EC và 2002/95/CE được Cộng đồng châu
Âuban hành nhằm hạn chế sử dụng màng thụ động Cr(VI). Theo các
quyđịnh này, đến năm 2006, 85% khối lượng xe hơi sẽ được tái chế
hoặcđược mạ lại và đến tháng 7/2007 ngừng sử dụng tồn bộ các
màng thụđộng chứa Cr(VI) trong cơng nghiệp sản xuất ôtô. Để thay
thế phươngpháp thụ động Cr(VI), nhiều phương pháp thụ động khác
nhau đã vàđang được quan tâm nghiên cứu: thụ động Cr(III),
molipdat, vanadat,titanat, silica.... Trong đó, phương pháp thụ động
Cr(III)
được
nghiêncứun h i ề u h ơ n c ả v à đ ã c ó n h ữ n g s ả n p h ẩ m c ô n g n g h i ệ p

đ ư ợ c c á c hãngsản xuấtôtô trênthếgiớichấpnhận.
Những nghiên cứu về thụ động Cr(III) trên lớp mạ kẽm ở
ViệtNam chỉ có ở một số đơn vị nghiên cứu như Đại học Bách khoa
HàNội, Đại học Khoa học Tự nhiên, Viện Kỹ thuật nhiệt đới và bảo
vệmôitrường…
Mục tiêu của các đề tài trên chủ yếu là chế tạo các dung dịch
thụđộng khơng chứa ion Cr(VI) có độ bền ăn mịn tương đương với
màngthụ động truyền thống cũng như màng thụ động hình thành trong
cácdung dịch chứa ion Cr(III) ngoại nhập, đặc biệt chưa có cơng trình
nàonghiên cứu sâu về đặc tính hóa lý màng thụ động Cr(III) và các nghiêncứuthửnghiệmtựnhiên
chitiết,dàihạn.


Với những lý do nêu trên, đề tài luận án ‘’Nghiên cứu đặc
tínhhóa lý của màng thụ động Cr(III) trên lớp mạ kẽm và khả
năngbảovệchống ănmịn”đãđượcthựchiện.
2. Nộidungvà mụcđíchnghiêncứucủaluậnán
* Nộidungnghiêncứu:
- ChếtạomàngthụđộngCr(III)vàmàngthụđộngCr(VI)trênlớpmạkẽm.
- XácđịnhkhốilượngmàngthụđộngCr(III)vàmàngthụđộngCr(VI).
- Xácđịnhhìnhthái,cấutrúcbềmặtcủamàngthụđộngCr(III).
- Hành vi ăn mịn của màng thụ động Cr(III) và màng thụ động
Cr(VI)bằngphương phápphân cựcthếđộng.
- Ăn mòn của màng thụ động Cr(III) và màng thụ động Cr(VI)
trongđiềukiệnthửnghiệmgiatốc.
- Ăn mòn của màng thụ động Cr(III) và màng thụ động Cr(VI)
trongđiềukiệnthửnghiệmtựnhiên.
* Mụcđíchnghiêncứu:
- Xác định khối lượng, chiều dày, hình thái, cấu trúc của màng
thụđộngCr(III) trênlớpmạ kẽm.

- Xác định độ bền ăn mòn của màng thụ động Cr(III) và màng
thụđộng Cr(VI) trên lớpmạ kẽm trongđ i ề u k i ệ n t h ử
n g h i ệ m g i a t ố c v à thửnghiệmtựnhiên.
3. Ýnghĩakhoahọcvànhữngđónggópmới củaluậnán
- ĐãlựachọnđượcdungdịchCrO 3200g/L,nhiệtđộ80 o C,thờigian1 phút
đểbóc màngthụ động Cr(III)-TM3108, Cr(III)-SP25. Dungdịch
NH4CH3COO 100 g/L, nhiệt độ 70oC, thời gian 2 phút được lựachọn
làm dung dịch tẩy SPAM cho các mẫu Cr(III)-TM3108, Cr(III)-SP25.
- Ăn mòn của màng thụ động trong điều kiện thử nghiệm gia
tốc:MàngthụđộngCr(III)-TM3108,Cr(III)-SP25vàmàngthụđộng


Cr(VI)-747 đều không bền trong điều kiện phun muối pH 3 và pH
4,5.Trong điều kiện phun muối pH 5,5 và pH 6,5: màng thụ động
Cr(VI)-747 có độ bền phun muối kém hơn so với màng thụ động
Cr(III)-TM3108 và Cr(III)-SP25. Độ bền phun muối được sắp xếp
như
sau:màngthụđộngCr(III)-TM3108~Cr(III)SP25>màngthụđộngCr(VI)-747> Zn.
-

Ănm ò n c ủ a Z n , C r ( I I I ) - T M 3 1 0 8 , C r ( I I I ) SP25,Cr(VI)-747trong
điều kiện thử nghiệm tự nhiên: Tốc độ ăn mòn của mẫu Zn > Cr(III)SP25 ~ Cr(III)-TM3108 > Cr(VI)-747. Độ bền ăn mòn khí quyển
củamẫuCr(VI)-747 >Cr(III)-TM3108~Cr(III)-SP25> Zn.
4. Cấutrúccủaluậnán
Luận án bao gồm 137 trang. Phần mở đầu 3 trang. Chương 1.
Tổngquan: 44 trang; Chương 2. Thực nghiệm: 8 trang; Chương 3. Kết
quảvà thảo luận: 58 trang, trong đó có 29 bảng, 43 hình; Phần kết
luận: 1trang; Những đóng góp mới của luận án: 1 trang; Danh mục
các cơngtrình cơng bố của tác giả: 1 trang, với 7 cơng trình cơng bố
trong nướctrong đó có 3 bài bằng tiếng Anh; Tài liệu tham khảo: 12

trang với 122tàiliệu.Phụlục:9trang.
CHƯƠNG1.TỔNGQUAN
Chương1trình bàytổngquannhữngvấn đềsau:
1. Màng thụ động Cr(VI): Sự hình thành của màng thụ động, cơ
chếbảo vệ, đặc tính, thành phần, cấu trúc, màu sắc, chiều dày, độ bền
ănmòn.
2. Màng thụ động Cr(III): Lịch sử phát triển, đặc tính của màng
thụđộng, hình thái, cấu trúc, thành phần hố học, độ bền ănm ò n
c ủ a màngthụđộng.
3. Thử nghiệm ăn mòn: Các thử nghiệm ăn mòn trong điều kiện gia
tốcvàtựnhiên.
Từ nghiên cứu tổng quan có thể thấy: màng thụ động Cr(III)
trênlớp mạ kẽm được lựa chọn để thay thế màng thụ động Cr(VI) độc


hại,ônhiễm môitrường.Trên thế giới, cá cnghiên cứ uvềdungdịc
hthụ


động Cr(III) cũng như hình thái cấu trúc và độ bền ăn mòn của
màngthụđộng Cr(III)đượcrấtnhiềutácgiảnghiêncứu.
Tuyn h i ê n , t ạ i V i ệ t N a m v i ệ c n g h i ê n c ứ u s â u v ề h ì n h t h á i c
ấ u trúcvàđộbềnănmịncủamàngthụđộngCr(III)cịnrấtít,chủyếulàcác nghiên cứu chế tạo
dung dịch thụ động Cr(III). Đặc biệt các nghiêncứuchitiếtđộbềnănmòncủamàng
thụđộngtrongđiềukiệnthửnghiệm gia tốc và thử nghiệm tự nhiên dài hạn là rất
ít. Vì vậy luận ánnàytậptrungnghiên cứucácvấn đềcịn tồn tạinêutrên.
CHƯƠNG2.ĐIỀUKIỆNVÀPHƯƠNGPHÁPTHỰCNGHIỆM
2.1. Vậtliệuvàmẫunghiêncứu
Mẫu thí nghiệm: thép cacbon thấp có kích thước 100 × 50 ×
1,2mm. Thép nghiên cứu tương đương mác SPHC theo tiêu chuẩn

JISG3131.
Mẫu thép cacbon kích thước 100 × 50 × 1,2 mm được đánh
bóngbằnggiấyrápđếncỡ600.Cácmẫuthéptrướckhikhimạđượctẩydầumỡbằngdungdịch60g/
LUDYPREP-110EC(Enthone),nhiệtđộ50
÷ 80oC, thời gian 5 ÷ 10 phút. Sau đó mẫu được tẩy gỉ hóa học
trongdung dịch HCl 10% thể tích, urotropin 3,5 g/L, nhiệt độ thường,
thờigian2÷5phút.
Mẫu thép sau khi gia cơng, hoạt hóa trong dung dịch HCl 5%
thểtích trong 5 giây và treo trong bể mạ kẽm có dung tích 25 lít với
thànhphầnvàchếđộnhưsau(quytrình củahãngENTHONE):
Sản phẩm sau khi mạ được rửa nước nhiều lần trong dòng
nướcchảy để loại bỏ hết dung dịch mạ bám trên sản phẩm trước khi
thụđộng.
Lớpmạ kẽmkýhiệu:Zn.
2.1.2.3. Thụđộnglớpmạkẽm
Thụ động lớp mạ kẽm: mẫu Zn được hoạt hóa bởi dung
dịchHNO30,5% thể tích thời gian 5 giây, sau đó được thụ động trong
dungdịch:


- Udycro 747 (ENTHONE) để tạo màng thụ động Cr(VI)
màucầuvồng.Mẫuthụ độngCr(VI)k ý h i ệ u Cr(VI)-747;
- Dung dịch SpectraMATE 25 (Columbia) để tạo màng thụ
độngCr(III)màucầuvồng.MẫuthụđộngCr(III)kýhiệuCr(III)SP25.
- Dung dịch TM3108 (Sản phẩm của đề tài cấp Viện Hàn
lâmKH&CN Việt Nam 2009-2010) tạo màng thụ động Cr(III) màu
cầuvồng. Mẫu thụ động Cr(III) trong dung dịch TM3108 ký
hiệuCr(III)-TM3108.
Sau khi thụ động, mẫu được rửa bằng nước, xì khơ và sấy
trongtủ sấy trong thời gian 30 phút ở nhiệt độ 80 oC với màng thụ

độngCr(III)-TM3108,Cr(III)-SP25;50oC vớimàngthụ độngCr(VI)-747.
pH dung dịch được đo bằng máy đo pH METERLAB
PHM210vàđượcđiềuchỉnh bằng dungdịch HNO3hoặcNH4OH.
Mẫu sau khi thụ động được để trong bình hút ẩm (decicator)
48giờ để màng thụ động ổn định trước khi tiến hành các phép đo,
phântích.
2.2. Hốchất
Các hố chất chính được sử dụng là hố chất tinh khiết (P)
cóxuất xứ từ Trung Quốc. Các dung dịch được pha bằng nước cất
hoặcnướckhửion.
DungdịchUdycro747:sảnphẩmthương mạicủahãngEnthone.
DungdịchSpectraMATE25:sảnphẩm thươngmạicủahãngColumbia.
Dung dịch TM3108: sản phẩm của đề tàicấp ViệnH à n
l â m Khoa học và Cơng nghệ Việt Nam 2009 - 2010. Thành
phầnchínhcủa dungdịchgồm Cr(III) (ở dạngCr 2(SO4)36 H 2O):
5g/L; Co(II) (ở dạngCoSO4.7H2O): 2 g/L; Chất tạo phức: 6
g/l;CH3COOH:6ml/L;
2.3. Cácphươngpháp,thiếtbịnghiêncứu
Cácphươngphápvàthiếtbịnghiêncứubaogồm:Phươngpháp
đánhg i á b ằ n g m ắ t t h ư ờ n g ; P h ư ơ n g p h á p k h ố i l ư ợ n g ( c â n p h â n t í c h


SHIMADZU AEG – 220G); Phương pháp Stylus (Hệ Alpha-Step
IQ);Phương pháp kính hiển vi điện tử quét (SEM – Scanning
ElectronMicroscope Hitachi S-4800); Phương pháp kính hiển vi lực
nguyên tử;PhươngphápphổhồngngoạiFTIR(PerkinElmerGX);Phươngphápnhiễu xạ tia X;
Phương pháp phân cực thế động (AUTOLAB PGSTAT30);Phươngphápthử
nghiệm gia tốc (Q – FOG CCT 600); Phươngphápthửnghiệmtựnhiên(theo
tiêuchuẩnISO8565).
CHƯƠNG3. KẾTQUẢVÀTHẢOLUẬN

3.2. Hìnhtháihọccủamàngthụđộng
3.2.1. Hìnhảnh SEM
Kết quảchothấy bềmặtZnxốpcó cáctinhthểkháđồngđều
vớikíchthướcdao động trongkhoảng từ30÷100nm.

a)

c)

(b)


(d)

(e)

(f)

Hình3.4.ẢnhSEMbềmặt Zn(a)vàmàngthụ độngCr(III)TM3108 tại pH 2 với thời gian thụ động 10 giây (b); 20 giây (c);
40giây(d);60giây(e);8 0 giây(f)
Tất cả các màng thụ động Cr(III)-TM3108 trên Zn với các
thờigian thụ động khác nhau không xuất hiện các vết nứt gẫy, khơng
bịmâytrên bềmặt.
(a)
(b)
Hình 3.6.Ảnh SEM các vết nứt của màng thụ động Cr(III)TM3108thờigianthụđộng60 giâytạipH1,5(a);pH3,5(b).
CácvếtnứtđãđượctìmthấytrênbềmặtmàngthụđộngCr(III)TM3108tạipH1,5 và3,5(hình3.6).

(a)


(b)

(c)


Hình 3.7. Ảnh SEM màng thụ động Cr(III)-SP25 (a); Cr(III)TM3108(b),Cr(VI)-747(d).
Màng thụ động Cr(VI)-747 xuất hiện vết nứt trên bề mặt, độ
rộngcủacácvếtnứtvàokhoảng 200 nm(hình3.7c).
3.2.2. HìnhảnhAFM

(a)

(b)


(c)

(d)
Hình 3.8.Ảnh AFM bề mặt Zn (a) và màng thụ động Cr(III)TM3108vớithờigianthụđộng10giây(b);60 giây(c);8 0 giây(d)
Hình ảnh AFM của Zn và màng thụ động Cr(III)-TM3108 ở
cácthời gian khác nhau được thể hiện trên hình 3.8, cho thấy Zn có
cácđỉnh nhọn rất nhiều, độ nhám bề mặt trung bình Ra = 341 nm
(hình3.8a). Với thời gian thụ động 10 giây các đỉnh nhọn vẫn cịn
nhiều, độnhám bề mặt trung bình Ra = 79 nm (hình 3.8b), các đỉnh
nhọn
nàyđượcv ạ t đ i d ầ n k h i t h ờ i g i a n t h ụ đ ộ n g t ă n g d ầ n . K h i t h ờ i g i
a n t h ụ động60giâycácđỉnhnhọnđãđượcdàntrảithànhcácđỉnhtù,độnhám bề mặt trung bình
thấp Ra = 13 nm (hình 3.8c) nhỏ hơn rất nhiềusovớiđộnhámbềmặt trung
bình
của

Zn.
Bềm ặ t
mịn,
xít
chặt
v à đồngnhất.Thờigianthụđộng80giâyđộnhámbềmặttrungbìnhRa
= 68 nm (hình 3.8d). Kết quả phân tích AFM, khẳng định rằng việc
lựachọnthờigianthụđộngtừ60 giâylà thích hợp.
3.3. Cấutrúc,thànhphầnhốhọccủamàngthụđộng
3.3.1. Cấutrúcmàngthụđộng
Trên hình 3.11, màng thụ động Cr(III)-TM3108 với thời gian
thụđộng10÷80giâyđềuxuấthiệndảiởvùngsốsóng3440và1625cm -1đặctrưngchodaođộngcủanước.Dải
ởsốsóng1126cm-1đặc trưngcho SO42-. Đặc biệt dải hấp thụ tại số sóng 538


cm-1đặc
trưng
cho
daođộngc ủ a c ủ a C r ( I I I ) –
Ocũngđãxuấthiệnngaytừkhithờigianthụ


động 10 giây (hình 3.11a). Khơng xuất hiện số sóng đặc trưng
daođộng của Cr(VI)–O, chứng tỏ không tồn tại Cr(VI) trong màng
thụđộngCr(III).

(c)

Hình 3.11.Phổ hồng ngoại FTIR của màng thụ động Cr(III)TM3108trênZnthời gian thụđộng10 giây(a);80giây(b);10 ÷ 80 giây(c)
Từ hình 3.13 cho thấy, màng thụ động Cr(VI)-747 xuất hiện

dảihấp thụ tại số sóng 880 cm-1đặc trưng cho dao động của Cr(VI)–O
và531 cm-1là đặc trưng cho dao động của Cr(III)–O. Dải ở vùng số
sóng3341 và 1638 cm-1đặc trưng cho dao động H–O–H của nước. Dải
ở sốsóng1127cm-1đặctrưng cho SO42-.


Hình3.13.PhổFTIRcủamàngthụđộngCr(VI)-747
3.3.2. ThànhphầncácmàngthụđộngCr(III)-TM3108,Cr(III)SP25,Cr(VI)-747
Kết quả thành phần hóa học cácm à n g t h ụ đ ộ n g , c h o
thấy,
đ ố i vớim à n g t h ụ đ ộ n g C r ( I I I ) TM3108,Cr(III)S P 2 5 k h ô n g t h ấ y x u ấ t hiệnCr6+,cịnmàngthụđộng
Cr(VI)-747
2+
khơng cóCo vàF .
Nếu so sánh riêng về Cr, ta thấy màng Cr(VI)-747 có tổng
khốilượng Cr lớn hơn nhiều so với các màng thụ động Cr(III)TM3108 vàCr(III)-SP25. Hơn nữa, màng thụ động Cr(VI)-747 xuất
hiện thànhphần Cr(VI), thành phần thực tế sẽ bao gồm 1 phần khơng
thể hịa tanđược trong nước và phần cịn lại là Cr(VI) có thể hịa tan
được hấp thụtrong màng. Lượng Cr(VI) hịa tan được sẽ quyết định
tính chất tự sửachữacủamàng thụ động Cr(VI).


Tổng lượng Cr lớn hơn và nhất là sự xuất hiện của nhiều
ionCr(VI) trong màng thụ động Cr(VI)-747 chắc chắn có liên quan
đếnmàusắcđậmhơncủa màng thụđộngCr(VI)-747.
Sự có mặt của Co2+là yếu tố quyết định đến độ bền ăn mòn
củamàng thụ động. Như vậy, sự khác biệt rõ ràng về thành phần Cr,
Co vàZntrongmàngthụđộngsẽdẫnđếnsựkhácbiệtvềcấutrúccũngnhưvềđộbềnănmòn.
3.4. Độ bền ăn mòn của màng thụ động – phương pháp phân
cựcthếđộng

3.4.1. Đường cong phân cực của Zn và màng thụ động Cr(III)TM3108
Bảng 3.6.Điện thế ăn mòn và tốc độ ăn mòn biểu kiến
củamàngthụđộngCr(III)-TM3108ởcácthờigiankhácnhau
Thời gian thụ
động,giây

Ecorr, mV/SCE

Mật độ dịng ăn
mịn,A/cm2

0

-988

7,5×10-6

10

-1026

5,2×10-7

30

-1014

3,1×10-7

60


-1032

2,1×10-7

80

-1052

2,6×10-7

Từ bảng 3.6 cho thấy khi thời gian thụ động tăng mật độ dòng
ănmòn củamàng thụđộngCr(III)-TM3108giảm,mậtđộdòngănmònđạt giá trị nhỏ nhất ở
thời gian thụ động 60 giây 2,1 × 10 -7A/cm2nhỏhơn rất nhiều so với
mật độ dòng ăn mòn của lớp mạ kẽm 7,5 × 10 -6A/cm2.


Hình3.15.ĐườngcongphâncựcZn
(1) và Cr(III)-SP25 (2); Cr(III)TM3108(3),Cr(VI)-747(4)tạipH3

Hình 3.17.Đường cong phân cựcZn
(1); Cr(III)-TM3108 (2); Cr(III)SP25(3)vàCr(VI)-747(4) tạipH
5,5

Hình3.16.Đ ư ờ n g congphâncựcZn
(1) và Cr(III)-SP25 (2); Cr(III)TM3108(3),Cr(VI)-747(4)tại pH4,5

Hình 3.18.Đường cong phân
cựcZn(1);Cr(III)-SP25(2);Cr(VI)747
(3)vàCr(III)-TM3108 (4)tạipH6,5


Màng thụ động Cr(III)-TM3108 bị bóc nhanh trong 0,5 giờ
đầukhi ngâm mẫu trong dung dịch NaCl 5%, pH 3. Mật độ dòng ăn
mòncủa màng thụ động Cr(VI)-747 là 4,08.10-6A/cm2nhỏ hơn rất nhiều
sovớimậtđộdòngănmòn củaZn1 , 9 6 . 1 0 -5A/cm2(hình3.15).Mậtđộ


dòng ăn mòn của màng thụ động Cr(III)-TM3108 1,12.10 5
A/cm2gầnsát vớimật độdịngănmịncủaZn1,96.10-5A/cm2.
Màng thụ động Cr(III)-TM3108 bị bóc nhanh trong 1,0 giờ
đầukhi ngâm mẫu trong dung dịch NaCl 5%, pH 4,5. Trên hình 3.16
chothấy mật độ dịng ăn mịn của màng thụ động Cr(VI)-747 1,92.10 6
A/cm2có giá trị nhỏ nhất. Mật độ dòng ăn mòn của màng thụ
độngCr(III)-TM3108 7,58.10-6A/cm2gần sát với mật độ dịng ăn mịn
củaZn8,37.10-6A/cm2.
Trong mơi trường axít pH 5,5 cho thấy mật độ dòng ăn mòn
củamàng thụ động Cr(III)-TM3108 ~ Cr(III)-SP25 < Cr(VI)-747 nhỏ
hơnrất nhiều so với mật độ dòng ăn mòn của Zn5 , 7 . 1 0 6
A/cm2(hình3.17).
Trongmơi trườngtrungtính pH 6,5cho thấymật độdịngă n mịncủa
màngthụđộngCr(III)-TM3108đạtgiátrị1,56.10-7A/cm2,màng thụ động Cr(III)-SP25 là
1,26.10-7A/cm2và màng thụ độngCr(VI)-747 đạt giá trị 1,82.107
A/cm2nhỏ hơn rất nhiều so với mật độdịngănmịncủaZn7,7.10 6
A/cm2(hình3.17).
3.5. Ănm ị n c ủ a m à n g t h ụ đ ộ n g t r o n g đ i ề u k i ệ n t h ử n g h i ệ m gi
atốc
3.5.1. Kết quả thử nghiệm phun muối trung tính màng thụ
độngCr(III)-TM3108ởcácthờigiankhácnhau
Các kết quả phun muối hình 3.20 cho thấy Zn gỉ trắng và
gỉtrắng chiếm 5% bề mặt xuất hiện ngay trong 2-3 giờ thử nghiệm

đầutiên và sau khoảng 10 giờ phun muối gỉ trắng đã phủ gần như kín
bềmặt mẫu. Khi thời gian thụ động tăng từ 10 đến 50 giây độ bền
phunmuối của màng thụ động Cr(III)-TM3108 tăng từ 144 giờ đến
450 giờ(5% gỉ trắng bề mặt). Độ bền phun muối đạt giá trị cao nhất là
450 giờvớithời gian thụ động 50 giây, sau đó suy giảm dần khi thời
gian thụđộng vẫn tiếp tục tăng 60; 70; 80 giây. Khi thời gian thụ động
80 giâyđộ bền phun muối chỉ đạt 408 giờ (5% gỉ trắng bề mặt). Các
kết quảthửnghiệmphunmuốitươngđồng vớikếtquảđo phân cực.


Hình3.20.Quanhệgiữathờigianphun
muốitrungbìnhmàngthụđộng
Cr(III)-TM3108vàthờigian thụđộng
3.5.2. Kết quả thử nghiệm phun muối Zn, Cr(III)-TM3108, Cr(III)SP25,Cr(VI)-747 trongdungdịchNaCl5%tạipH3
Các kết quả phun muối cho thấy đối với Zn gỉ trắng chiếm 5%
bềmặtxuấthiệnngaytrong0,1giờthửnghiệmđầutiênvàsaukhoảng0,5 giờ phun muối gỉ trắng
đã phủ gần như kín bề mặt mẫu. Màng thụđộng Cr(III)-TM3108 thời
gian bắt đầu xuất hiện gỉ trắng 5 giờ. Màngthụ động Cr(III)-SP25 thời
gian bắt đầu xuất hiện gỉ trắng 5 giờ. Thờigian xuất hiện gỉ trắng của
màng
thụ
động
Cr(VI)-747
là
8
giờ,
sau
26giờphunmuối( > 5%gỉtrắngbề mặt).
3.5.2. Kết quả thử nghiệm phun muối Zn, Cr(III)-TM3108, Cr(III)SP25,Cr(VI)-747 trongdung dịchNaCl5%pH4,5
Các kết quả phun muối cho thấy đối với Zn gỉ trắng và gỉ

trắngchiếm 5% bề mặt xuất hiện ngay trong 0,2 ÷ 0,3 giờ thử nghiệm
đầutiên và sau khoảng 1,0 giờ phun muối gỉ trắng đã phủ gần như kín
bềmặtmẫu.
Màng thụ động Cr(III)-TM3108 thời gian bắt đầu xuất hiện
gỉtrắng 12 giờ. Màng thụ động Cr(III)-SP25 thời gian bắt đầu xuất
hiệngỉtrắng 15giờ.


Thời gian xuất hiện gỉ trắng của màng thụ động Cr(VI)-747 là
18giờ,sau 48 giờphunmuối(>5%gỉtrắngbề mặt).
Màng thụ động Cr(III)-TM3108, Cr(III)-SP25 và màng thụ
độngCr(VI)-747đềukhơngbền trongđiềukiệnphunmuốipH4,5.
Khi thời gian phun muối tăng thì q trình ăn mịn trên màng
thụđộngCr(III)-TM3108 và Cr(III)-SP25 diễn ra mạnh hơn so với
màngthụđộng Cr(VI)-747.
3.5.3. Kết quả thử nghiệm phun muối Zn, Cr(III)-TM3108, Cr(III)SP25,Cr(VI)-747 trongdungdịchNaCl5%pH5,5
Các kết quả phun muối cho thấy đối với Zn gỉ trắng chiếm 5%
bềmặt xuất hiện ngay trong 0,5 giờ thử nghiệm đầu tiên và sau
khoảng1,5giờphunmuốigỉtrắngđãphủgần nhưkín bề mặt mẫu.
Màng thụ động Cr(III)-TM3108 có độ bền phun muối cao,
thờigianbắtđầu xuấthiệngỉtrắng 300 giờ.
Màng thụ động Cr(III)-SP25 thời gian bắt đầu xuất hiện gỉ
trắngđạt 240 giờ. Màng thụ động Cr(VI)-747 có độ bền phun muối
kém hơnsovớimàng thụ động Cr(III)-TM3108.
Thời gian xuất hiện gỉ trắng của màng thụ động Cr(VI)-747 là
72giờ,sau300 giờphunmuối(> 5%gỉtrắngbềmặt).
3.5.4. Kết quả thử nghiệm phun muối Zn, Cr(III)-TM3108, Cr(III)SP25,Cr(VI)-747 trongdungdịchNaCl5%pH6,5
Kết quả phun muối cho thấy đối với Zn gỉ trắngc h i ế m 5 %
b ề mặt xuất hiện ngay trong 3 giờ thử nghiệm đầu tiên và sau khoảng
10giờ phunmuối gỉ trắngđã phủgần như kín bềmặtmẫu.

Màngt h ụ động Cr(III)-TM3108 có độ bền phun muối cao nhất, thời
gian bắt đầuxuất hiện gỉ trắng là 336 giờ. Trong điều kiện phun muối
pH
6,5,
độbềnphunmuốiđượcsắpxếp:màngthụđộngCr(III)TM3108~Cr(III)-SP25>màngthụđộng Cr(VI)-747 >Zn.
3.6.2. Biếnthiênkhốilượng