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硝酸鋯在金屬表面處理中主要用于形成防護(hù)膜，增強(qiáng)金屬耐腐蝕性或作為特殊處理環(huán)節(jié)的輔助成分等
形成耐腐蝕保護(hù)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(fā)生水解反應(yīng)，生成無(wú)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(jié)合，有效隔絕水、氧氣、鹽霧等腐蝕介質(zhì)，防止金屬生銹或被腐蝕。同時(shí)，它還可通過(guò)化學(xué)吸附增強(qiáng)表面極性，有利于提升油漆、電鍍層等后續(xù)涂層的附著力。
分子式：Zr(NO3)4·3H2O
CAS.12372-57-5
制備陶瓷防護(hù)層：硝酸鋯可作為前驅(qū)體，通過(guò)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(dá) 6 至 7，熔點(diǎn)為 2715℃，具備高硬度及耐高溫、化學(xué)穩(wěn)定等特性。該陶瓷層可用于金屬表面耐磨、隔熱或絕緣場(chǎng)景。例如，在航空發(fā)動(dòng)機(jī)的金屬零部件表面制備此類(lèi)涂層，有助于其耐受高溫燃?xì)鉀_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(fù)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(lèi)化合物混合，依據(jù)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(xué)轉(zhuǎn)化覆膜，其相比常規(guī)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(qiáng)金屬基復(fù)合材料的制備：在金剛石顆粒增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料制作時(shí)，可用硝酸鋯對(duì)金剛石顆粒進(jìn)行表面處理。像金剛石 / 2024 鋁合金復(fù)合材料制備中，五水硝酸鋯可在金剛石表面結(jié)晶，經(jīng) 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(fù)合材料的抗拉強(qiáng)度等，該材料適用于電子封裝等領(lǐng)域。
