Ti/Zr复合纳滤膜的制备及其性能

通过聚合溶胶路线制备出稳定的Ti/Zr（摩尔比=1：1）复合溶胶。采用浸浆法,在平均孔径为5~6 nm的片状--Al2O3/--Al2O3载体上制备出完整无缺陷的Ti/Zr复合纳滤膜。详细考察了焙烧温度对Ti/Zr粉体的影响,并考察了Ti/Zr复合纳滤膜的性能。结果表明：在较高烧成温度下（500℃）,Ti/Zr粉体依然呈无定形态且保持微孔结构。在400℃烧成温度下制备出孔径为1.49 nm的Ti/Zr复合纳滤膜,该膜的截留分子量（MWCO）为880,纯水通量为4.3 L·m-2·h-1·MPa-1。在p H=6,压力0.8 MPa的条件下,该膜对0.005 mol·L-1的Mg Cl2、Ca Cl2的截留率分别为85%和78%。

铝合金Ti/Zr/Mo复合盐化学转化成膜机理

Ti/Zr无机盐转化是目前替代六价铬工艺研究得最多的一类无铬转化工艺,而在其基础上添加Mo的研究还鲜见报道。通过化学转化方法在6063铝合金上得到了一层Ti/Zr/Mo复合有机盐的无铬有色膜。利用扫描电镜(SEM-EDS)、X射线光电子能谱(XPS)等方法研究了有色膜元素组成及形貌。结果表明:经有色转化处理后,铝合金试样表面由原来的灰色转变为紫红色,Al、Mg、Ti、Mo、O、F是转化膜主要组成元素。成膜过程大致可分为两个不同的阶段:首先F-侵蚀基材,与合金元素Mg键合成MnF_2,同时元素Al的侵蚀会导致Al_2O_3物相在微阴极区沉积形成;随后溶液中Mo、Ti金属离子发生相应阴极还原及水解反应,主要生成物为TiO_2与Mo_2O_5。膜层显色得益于后续Mo及Ti的氧化物的大量生成覆盖。

Ti/Zr化学转化体系在多种铝合金与镀锌钢上的应用研究

多种铝合金和钢铁材料兼顾的底涂工艺技术已成为新能源汽车轻量化车身制造的重点需求。在6061、7075铝合金和镀锌钢上开展了基于钛/锆复合体系的多种金属表面化学转化研究。通过硫酸铜点滴实验考察了H_(2)TiF_(6)浓度、H_(2)ZrF_(6)浓度及工艺参数对3种金属表面膜层耐蚀性的影响,并利用电化学测试方法对其膜层耐蚀性的优劣进行了验证;使用扫描电镜及能谱仪观察分析了转化膜表面形貌及元素构成。结果表明:当H_(2)TiF_(6)浓度在1.60~2.00 mL/L、H_(2)ZrF_(6)浓度在0.80~1.30 mL/L、转化时间在90~150 s、pH值在3.5~4.5、温度处于30~40℃之间时,3种金属材料经转化后,其耐蚀性较为良好。与空白样品对比,3种金属试样的J_(corr)均有明显下降,且空白样品的E_(corr)明显低于其他试样。EIS谱显示转化后的3种金属的膜层电阻R_(ct)较空白样品的有明显增大。SEM形貌展示了不同时间下样品表面微观形貌的差异,在120 s时6061铝合金、7075铝合金、镀锌钢表面的微孔和裂缝明显更少。