常温磷化处理技术的研究现状及展望

从磷化分类、磷化膜形成过程、磷化膜组成、影响磷化因素、磷化膜质量评定方法等方面综述了常温磷化技术的现状与发展趋势。

一种低温锌系磷化促进剂的动力学研究

简述了锌系磷化膜的形成机理，针对锌系中温磷化技术的缺点，采用测量Ф-t曲线的方法研究磷化液中促进剂对磷化膜生长速率的影响，应用XRD对膜的形貌及晶体结构进行了表征，研制出一种低温锌系磷化加速剂：试验结果表明：将甲醛与氯酸盐进行混合而制成的复合促进剂，可以缩短成膜时间，降低磷化温度，加快磷化成膜速度；在磷化温度为30～40℃、磷化时间为10min的条件下，可以获得性能良好的磷化膜。

原位磷化技术的发展现状

传统的磷化处理工艺过程复杂,成本较高,需要加入有毒的硝酸盐、亚硝酸盐、氯酸盐等铜、镍、钴、铬等重金属作加速剂,而后再涂装具有保护和装饰作用的有机涂层。综述了国外近来开发和作为一种新型磷化技术的原位磷化,该技术是将磷化试剂直接加入有机涂层中,将金属磷化处理和有机涂层的涂覆结合起来,在一道工序中同时完成以前多道工序的任务,节省了自然资源,减少了有毒物质的排放。

常温铁系磷化工艺研究

对常温铁系磷化液进行了研究，通过正交试验和综合评定法确定了一种常温磷化液的介质组成及相应的工艺参数，同时讨论了时间、温度和促进剂等因素对磷化膜质量的影响。结果表明，此磷化液在常温下，8～20min即可在热轧钢上生成一层均匀、致密、耐蚀性良好的磷化膜。

铝合金稀土硝酸盐磷化的电化学行为

采用电化学测试和扫描电镜等方法研究了硝酸铈对6061铝合金磷化过程及磷化膜形貌的影响。结果表明,硝酸铈的加入改变了铝合金基体与磷化液之间液固界面间的初始电位;硝酸铈吸附在铝合金表面上形成凝胶,成为磷酸盐晶体形成的良好晶核,磷化晶粒细化,生成较为致密的磷化膜,膜的耐蚀性得到提高。硝酸铈使铝合金达到最高电位的时间缩短,阴极极化电流密度增大,磷化速度加快。硝酸铈在整个铝合金磷化过程中起到了成核和促进的作用。在本实验条件下,最佳硝酸盐含量为20 mg/L～40 mg/L。

对氨基苯磺酸钠改性三聚氰胺减水剂合成工艺

在四步法合成三聚氰胺甲醛树脂的基础上,引入新的单体对氨基苯磺酸钠,研究了主要原料三聚氰胺(M)与对氨基苯磺酸钠(A)、甲醛(F)、焦亚硫酸钠(S)的摩尔比对高效减水剂性能的影响,结果显示:原料配合比三聚氰胺(M)∶对氨基苯磺酸钠(A)∶甲醛(F)∶焦亚硫酸钠(S)=1∶0.5∶3.5∶0.55时,所合成的三聚氰胺甲醛树脂性能最佳。

Fe^(2+)对铝合金无铬磷化的影响

通过电化学、X射线衍射、能谱仪、扫描电镜等分析方法研究了铝合金在含Fe2+磷化液中的磷化过程。结果表明,在磷化液中加入Fe2+后可使磷化膜均匀、致密,促进磷化膜的形成,磷化膜的主要成分为Zn3(PO4)2.4H2O和Zn2Fe(PO4)2.4H2O。

稀土氯化物对磷化膜层晶粒及膜重的影响

稀土作磷化促进剂,稳定性好,有利于环保,有利于提高磷化效率和质量。在磷化液中加入不同稀土(Re)氯化物,探讨了其对6061铝合金磷化膜膜重的影响。利用SEM和XRD观测了磷化膜晶粒的形貌和粒径。结果表明:适量(10～50 mg/L)稀土离子的加入使得磷化膜膜重增加,晶粒细化,在此范围内Re含量越大、Re离子半径越大,则膜重越大。而当稀土含量超过60 mg/L时,反而不利于磷化膜的生成,磷化膜膜重减轻。

铝合金无铬磷化处理

研制一种不含铬的低温快速磷化液并用X射线衍射及能谱、扫描电镜、电化学等方法研究了游离酸度、温度和所含物质对其磷化效果的影响及磷化膜的晶相、形貌、耐蚀性.结果表明,该磷化液在35℃~45℃、5 min^8 min时,能在6061铝合金上形成一层致密均匀的磷化膜,膜重4 g/m2~6 g/m2,作为油漆底层具有良好的应用前景.

铝合金表面原位磷化有机涂层的耐腐蚀性能

为解决传统磷化工艺工序多、操作控制难、易产生磷化沉渣等问题,以苯基膦酸为原位磷化剂,以醇酸调和漆为有机涂料,采用一道工序在6061铝合金表面形成原位磷化有机涂层,并利用电化学测试方法对其防护性能进行了评价,同时将其与不加苯基膦酸的有机涂层和经过磷酸盐、铬酸盐处理后的有机涂层进行对比。研究了苯基膦酸含量、固化温度、固化时间对原位磷化有机涂层耐蚀性的影响。结果显示:有机涂料中加入苯基膦酸可明显提高有机涂层的耐腐蚀性能,当苯基膦酸含量为2%(质量分数),固化温度为50℃,固化时间为8 h时,有机涂层的耐腐蚀性能最佳,并且优于磷酸盐和铬酸盐处理后的有机涂层。

Mn^(2+)对镀锌板磷化的影响

通过开路电位-时间曲线和扫描电镜(SEM)的方法研究了镀锌板在含有不同浓度Mn2+磷化液中的磷化成膜过程。结果表明,在磷化液中添加Mn2+,磷化初始电位降低,有利于磷化膜的形成;当Mn(NO3)2含量为0.6g/L时,所生成的磷化膜结晶细化,均匀致密。

铝合金稀土磷化与铬磷化比较

采用电化学测试、全浸腐蚀试验和结合力测试,研究了6061铝合金铬磷化处理和以稀土为添加剂的磷酸盐处理所形成的化学转化膜的工艺性能。动力学研究表明,两者的成膜过程是不相同的。极化曲线测试结果显示,在弱极化区范围内,两者抗蚀性能相近,而在强极化区,铬磷化转化膜的抗蚀性优于以稀土为添加剂的磷酸盐化学处理所形成的转化膜,全浸腐蚀试验有类似的结果。结合力测试结果则表明,以稀土为添加剂的磷酸盐化学处理所形成的转化膜与有机涂层间的结合力要优于铬磷化转化膜。

氯化铈对铝合金铬酸盐转化膜防护性能的影响

采用电化学方法研究了6061铝合金在以CeCl_3(0～60mg/L)为添加剂的铬酸盐处理液中所得转化膜的防护性能。极化曲线测试结果表明,加入适量的CeCl_3(20～40mg/L),使电极的腐蚀电位E_(corr)和点蚀电位E_(pit)提高很多;电化学阻抗(EIS)测试结果表明,加入CeCl_3后,膜层的阻抗大幅度增加。研究表明,加入适量的CeCl_3可以有效改善膜层的防护性能,而过量的CeCl_3(60mg/L)却使其性能变差。

稀土氯化物对6061铝合金原位磷化有机涂层耐蚀性的影响

原位磷化有机涂层技术是将金属磷化处理和有机涂层的涂覆结合起来,在一道工序中完成以前多道涂装工序的任务。在原位磷化液中添加不同的稀土(Re)氯化物,制成磷化有机涂层。通过极化曲线和电化学阻抗测试,结果表明,稀土作为磷化促进剂,稳定性好,能提高磷化的效率和质量,原位磷化有机涂层有效地提高了6061铝合金在3.5%NaCl溶液中的耐蚀性能,且添加0.2%(质量比)LaCl3制备的原位磷化有机涂层的性能最佳,对铝合金基体具有较好的防护效果。全浸泡试验结果显示,加入稀土氯化物增强了原位磷化有机涂层与铝合金基体的结合力。

硝酸铈对6061铝合金磷化过程的影响

通过SEM,XRD,FTIR和电化学的方法,研究了硝酸铈对6061铝合金磷化过程的影响,并对铝合金磷化动力学行为进行了探讨。结果表明,硝酸铈的加入使得在铝合金表面上所形成的磷化膜结晶细化,成膜速度加快,磷化完成时间缩短。磷化膜组成为Zn3(PO4)2.4H2O和Zn2Fe(PO4)2.4H2O,硝酸铈并没有构成磷化膜的组成成分,硝酸铈在铝合金磷化过程中起到了形核与促进磷化的作用。

不同表面活性剂对锌系磷化膜的影响

通过测试膜重、结合力和耐碱性,研究了表面活性剂对锌系磷化膜的影响。结果表明,在磷化液中添加表面活性剂,锌系磷化膜的膜重减轻,所形成的磷化膜更加致密,晶粒更小,其结合力和耐碱性得到增强。

氧化钇对6061铝合金磷化膜性能的影响

采用电化学测试、扫描电镜(SEM)、百格试验等方法研究了氧化钇(Y2O3)对6061铝合金磷化膜性能的影响。结果表明,Y2O3加入磷化液中,使得6061铝合金表面所生成的磷化膜晶粒均匀,致密;与不含Y2O3的磷化液中形成的磷化膜相比,当Y2O3含量为20 mg/L时,所形成的磷化膜点滴腐蚀时间延长,腐蚀电位增大30 mV,腐蚀电流减小0.15 mA,百格试验和全浸泡试验结果显示,加入Y2O3可以增强磷化膜与有机涂层间的结合力。

磷化用清洗剂的研制

研究了磷化预处理时磷化工件金属表面上污物的清洗 ,对一些常用的表面活性剂性能及相互之间的协调使用进行了研究 。

SS-MSM密胺类高效减水剂合成工艺

在密胺类高效减水剂合成工艺中引入新材料对氨基苯磺酸钠,合成具有高减水分散性能的改性密胺类高效减水剂(SS-MSM)。系统研究了主要原料摩尔比、pH值、反应温度和反应时间对SS-MSM性能的影响。结果显示,引入对氨基苯磺酸钠能明显提高其分散性能,减水效果好,有较好的水泥适应性和贮存稳定性,并且优于参比的高效减水剂。

稀土硝酸盐促进的铝合金锌系磷化成膜过程

采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)及能谱(EDX)和电化学测试的方法,研究了稀土硝酸盐(REN)对6061铝合金锌系磷化成膜过程的影响,结果表明,少量的稀土硝酸盐添加到磷化液中可以提高磷化成膜速度和细化晶粒,改变磷化膜的组成,但稀土硝酸盐本身并不构成磷化膜的组成成分,它实质上是具有良好载氧能力的促进剂,具有良好的成核促进作用和阴极去极化作用。与在不含稀土硝酸盐的磷化液中所形成的磷化膜相比,铝合金在含有稀土硝酸盐的磷化液中所形成的磷化膜具有较低的化学活性,其耐蚀性得到提高,在所研究的工艺条件下,最佳硝酸盐含量为20～40 mg/L。