铝合金红色Zr-Se化学转化膜的制备及性能研究

为了开发一种耐蚀性优异、表面带颜色且与漆膜结合力良好的铝合金化学转化技术,在室温条件下采用氟锆酸钾和二氧化硒为主盐,在6063铝合金表面制得了红色的Zr-Se化学转化膜。利用电化学工作站、能谱仪(EDS)和X射线光电子能谱仪(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)、点滴试验、划格试验等对转化膜的耐蚀性、成分结构和表面形貌等进行了测试表征,同时对转化膜的成膜机理进行了分析。结果表明:转化处理后铝合金的自腐蚀电流密度远小于未经过转化处理的铝合金的。铝合金红色转化膜层主要是由Na3AlF6、ZrO2、Se和复杂的有机螯合物等构成,说明制备出的转化膜层是一个高度异构的复杂系统。铝合金表面转化膜呈椭圆形,均匀致密,有利于增大膜层和漆膜的结合能力。转化膜耐蚀性与传统的铬酸盐转化膜较为接近;转化处理后的铝合金与清漆具有良好的结合能力。

2198铝锂合金稀土铈化学转化膜的制备及耐蚀性研究

2198铝锂合金具有较高的比强度及比刚度,在航空航天领域有广泛应用,但其局部腐蚀敏感性较高,需进行适当的表面处理以提高其耐蚀性能。通过化学浸泡法将2198铝锂合金放入0.02 mol/L CeCl_(3)+0.029 mol/L H_(2)O_(2)水溶液中分别处理20、60 min,在其表面获得了稀土化学转化膜。使用扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)观察和分析了稀土化学转化膜的形貌和成分;用X射线光电子能谱(XPS)分析了转化膜的元素价态;通过测试动电位极化曲线、电化学阻抗能谱(EIS)和Mott-Schottky(M-S)曲线研究了稀土化学转化膜在0.1 mol/L NaCl溶液中的腐蚀行为及耐蚀机制。结果表明:2198铝锂合金稀土化学转化膜由Ce^(4+)和Ce^(3+)的氢氧化物和氧化物、Al^(3+)的氧化物和少量的单质Cu组成,各元素在表面均匀分布;稀土化学转化膜由表面到内部氢氧化物含量减少,氧化物含量增加。处理20 min和60 min获得的稀土化学转化膜的厚度约为0.81μm和1.50μm。在0.1 mol/L NaCl溶液中,稀土化学转化处理能够抑制2198铝锂合金的阴极吸氧过程,降低合金的自腐蚀电流密度,提高合金的耐蚀性;在2198铝锂合金表面制备稀土化学转化膜能使合金的耐蚀性能提高;且与处理20 min的试样相比,处理60 min获得的稀土化学转化膜的耐蚀性较高。同时,稀土化学转化处理改变了合金的腐蚀机制,使与Cl~-吸附相关的感抗弧消失,这是由于具有n型半导体特征的稀土化学转化膜中的载流子密度降低,载流子密度呈现正电荷,不利于Cl~-的吸附。

AZ31B镁合金钒/硅烷复合转化膜的制备与表征

目的改善钒酸盐转化膜表面形貌,提高单一钒酸盐转化膜的耐蚀性能。方法使用偏钒酸盐和硅烷通过两步法在镁合金表面制备钒/硅烷复合转化膜,比较不同硅烷制备的复合膜的耐蚀性能,从而确定使用硅烷的种类,采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱(EDS)、X射线光电子能谱(XPS)和傅里叶红外光谱(FT-IR)观察转化膜的微观形貌并分析转化膜的组成和结构,通过交流阻抗测试(EIS)、Tafel极化曲线测试和全浸腐蚀实验评价转化膜的耐蚀性能,并采用划格实验和接触角测试评价转化膜的结合力和疏水性。结果确定使用BTEPST(双-[3-(三乙氧基硅)丙基]-四硫化物)作为成膜组分,使用偏钒酸钠和BTESPT在镁合金表面成功制备钒/BTESPT复合膜,复合膜表面均匀平整,致密无裂纹,与基体结合力好,具有疏水性,该复合膜的组成元素为Mg、V、C、O、Si和S,且元素分布较均匀,膜层是包含Si—O—S、Si—O—Mg、Si—O—V等共价键的交联结构。交流阻抗测试结果显示,钒/BTESPT复合转化膜的膜层电阻为1.17×10^(5)Ω·cm^(2),电荷转移电阻为1.076×10^(5)Ω·cm^(2)。极化曲线测试结果表明,复合膜的腐蚀电位为-1.4570V,腐蚀电流密度为1.4980×10^(-7)A·cm^(-2),腐蚀电流密度相较于基体降低约2个数量级,对镁合金的保护效率达到99.6%。复合转化膜在3.5%(质量分数)NaCl溶液中长期浸泡10d未发生明显腐蚀,全浸实验浸泡14d腐蚀速率为0.0580 g/(m^(2)·h),未处理的镁合金腐蚀速率则为0.5186 g/(m^(2)·h)。结论钒/BTESPT复合膜能进一步提高钒酸盐转化膜对AZ31B镁合金的保护性能。

杂质镓对纯铝表面锆钛转化膜的组织及耐腐蚀性能的影响

目的探究杂质镓对纯铝锆钛转化膜的生长规律和防护性能的影响。方法采用扫描电化学显微镜(SECM)技术表征了含镓纯铝表面锆钛转化膜在3.5%(质量分数)NaCl溶液中局部腐蚀的演变过程,结合X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电镜(SEM)等技术分析了镓对纯铝锆钛转化膜的组织及成分的影响规律,采用开路电位法(OCP)、电化学阻抗技术(EIS)以及极化曲线(Tafel)等探究了杂质镓对纯铝表面转化膜的生长和耐腐蚀性能的影响规律。结果锆钛转化膜主要由冰晶石Na3AlF6、氧化物(如TiO_(2)、ZrO_(2)、Al_(2)O_(3))和有机金属络合物组成;杂质镓的添加会抑制铝表面转化膜的生长,破坏膜层的完整性。随镓含量(质量分数)从0%增大到0.5%,锆钛转化膜阻抗值从4.75×10^(4)Ω·cm^(2)不断减小到2.49×10^(3)Ω·cm^(2),自腐蚀电流密度由0.45μA增加到13.4μA,腐蚀电位从-0.485 V降低到-0.890 V,耐腐蚀性能逐渐降低。在锆钛转换膜的SECM微区腐蚀演变过程中,膜层自修复行为会降低膜层的被腐蚀倾向,但富集在表面的镓会抑制自修复膜层的形成,导致基体被严重腐蚀。结论铝中的杂质镓能够直接影响锆钛膜的完整性,降低对铝基体的保护,导致了铝基体局部腐蚀溶解的发生。

30CrMnSiA钢表面镉镀层化学转化膜的电化学特性

目的通过研究镉镀层绿色化学转化膜的电化学性能,获得镉镀层最佳绿色化学钝化工艺。方法采用无氰镀镉工艺,在30CrMnSiA钢表面电镀镉。采用植酸和钼酸钠在镉镀层表面进行绿色钝化处理,构建复合化学转化膜。通过研究钼酸钠浓度、处理时间和植酸浓度对绿色钝化处理镀镉层在质量分数为3.5%的NaCl溶液中电化学性能的影响,获得最佳的镀镉层绿色钝化工艺。结果在处理时间为10 min、植酸的质量分数为1.0%的条件下,当钼酸钠的质量分数增至3%时,开路电压先从−0.7419 V增至−0.7397 V后,再降至−0.7611 V,电荷转移电阻R_(ct)从2.34 kΩ·cm^(2)增至8.79 kΩ·cm^(2),腐蚀抑制率从72.9%增至92.8%,自腐蚀电流密度J_(corr)从81.47μA/cm^(2)降至最低值(6.8872μA/cm^(2))。当钼酸钠和植酸的质量分数分别为2.0%和1.0%时,随着处理时间的延长,开路电压从−0.7559 V增至−0.7295 V,R_(ct)先增至6.68 kΩ·cm^(2),然后降至5.28 kΩ·cm^(2),自腐蚀电流密度从16.26μA/cm^(2)降至4.527μA/cm^(2)。当钼酸钠的质量分数为2.0%、处理时间为10 min时,随着植酸浓度的增加,试样的开路电压从−0.7393 V降至−0.7561 V,R_(ct)先增至6.68 kΩ·cm^(2),然后降低,自腐蚀电流密度J_(corr)呈现先降至最小值后再增大的趋势。结论与镉镀层相比,经化学转化膜处理后试样表现为高的开路电压、大的电荷转移电阻和低的自腐蚀电流。得到了耐蚀性好且成本较低的镉镀层表面绿色钝化工艺,钼酸钠和植酸的质量分数分别为2.0%和1.0%,处理时间为10 min。

铝合金表面锆钛硅烷复合转化膜的研究

为了提高铝合金表面耐腐蚀性能,本文通过六氟锆酸、六氟钛酸、偏钒酸钠、单宁酸组成的转化浴在铝表面制备了TVMC转化膜,并在此基础上,进一步研究了复合硅烷转化膜材BTSEPT(双-[3-(三乙氧基硅)丙基]-四硫化物)/GPTMS(3-[2,3-环氧丙氧]丙基三甲氧基硅烷)对涂层性能的改善。采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱(EDS)、X射线衍射谱(XRD)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、X射线光电子能谱(XPS)观察转化膜的微观形貌和分析转化膜的结构组成,采用电化学阻抗谱(EIS)和极化曲线(Tafel)评价转化膜的耐腐蚀性能。结果表明,制备的TVMC/BG复合转化膜均匀完整,改善了TVMC涂层表面的裂纹与不平整情况,复合膜主要由C、O、Si、S、V元素组成且在表面分布均匀,膜层主要由Si-O-Si以及Si-O-C的交联结构组成,对基材的保护性能良好,使自腐蚀电位降低130 mV,腐蚀电流密度为1.092×10^(-8)A·cm^(-2),相对于基材降低约4个数量级。结果表明BTSEPT/GPTMS硅烷的复合膜层成功附着在TVMC涂层表面,进一步提高了对A5052铝合金的保护性能。

方波电位幅值和极性对锌铝合金热浸镀层表面三价铬化学转化膜性能的影响

揭示热浸镀锌铝合金镀层表面Cr(Ⅲ)化学转化膜(TCC)的构建过程,对比研究阴极和阳极方波电位(φp)改善转化膜性能的作用效果。通过EIS和极化曲线测试获得TCC在含氯离子介质中的耐蚀性。结合表面宏/微观3D形貌观察和XPS、AES、FTIR以及拉曼光谱等化学组分分布分析,系统讨论耐蚀性提升与表面组织结构之间的联系。结果表明,阴极方波电位φp相较阳极电位在提高TCC耐蚀性和降低TCC表面Cr(Ⅵ)含量方面的作用更为显著。另外,由于微纳结构的重构,TCC的疏水性以及与环氧底漆之间的结合力得到提升。

航空铝铜合金化学转化覆膜的刷涂制备及性能

采用Alodine1001和Alodine1201,利用刷涂化学转化处理溶液的方法在航空铝铜合金上制备了化学转化覆膜,并对制备的样品进行了表面拒水性和电化学腐蚀测试。相对于未处理铝合金,采用Alodine1001和Alodine1201处理形成化学转化膜后样品具有明显的疏水性,而处理后的铝合金的电极电位有略微提高,腐蚀电流降低,具有良好的防腐性能,其中Alodine1201处理后的结果明显好于Alodine1001,应优先选用Alodine1201。

镁合金表面化学转化膜的研究进展

综述镁合金化学转化膜:铬酸盐转化膜、磷酸盐转化膜、磷酸盐-高锰酸盐转化膜、锡酸盐转化膜、稀土转化膜、植酸转化膜等处理方法的工艺特点。讨论磷酸盐转化膜的成膜原理及工艺,分析这些化学转化工艺存在的不足,并展望镁合金化学转化膜的研究前景。

化学转化膜上沉积镍对镁合金耐腐蚀性能的影响

将化学转化和化学镀镍结合在一起,先对铸态AZ91D合金进行锡酸盐转化处理,然后在转化膜上进行化学镀镍。研究了转化膜及化学镀镍涂层的成分、结构和耐腐蚀性能。结果表明:锡酸盐转化处理后合金表面形成了以MgSnO3·H2O为主要成分的转化膜,可对合金起到一定的防护作用;转化膜由细小的球形颗粒密积而成,颗粒之间存在间隙,它可以为化学镀镍的前处理过程提供良好的吸附条件;转化膜上的化学镀镍层组织致密、无缺陷,MgSnO3·H2O转化膜在镀镍层与基体之间起到过渡作用,镀层的磷含量达到9%,与基体结合良好;在3.5%NaCl(pH=7)溶液中的动电位极化测试表明,镀镍以后的合金在阳极极化过程中发生了明显的钝化,耐腐蚀性能进一步提高,对基体起到了较好的防护作用。

镁合金表面化学转化膜研究进展

总结镁合金表面化学转化膜的研究现状,介绍铬酸盐转化膜、锡酸盐转化膜、磷酸盐/高锰酸盐转化膜、稀土转化膜、植酸转化膜和钼酸转化膜的处理工艺,讨论磷酸盐/高锰酸盐转化膜的成膜机理,分析各种化学转化膜的优缺点,展望今后镁合金表面化学转化膜的发展方向。

镁合金无铬化学转化膜的耐蚀性研究

在非高锰酸钾的锰盐和磷酸盐组成的体系中 ,加入镁缓蚀剂 ,在AZ31D镁合金上获得了化学转化膜。用阳极极化曲线和中性盐溶液浸泡测试了转化膜的耐蚀性 ,转化膜经 5 %NaCl侵蚀后具有自愈合能力。XRD分析表明 ,转化膜主要为Mn3 (PO4 ) 2 ;SEM观察表明 ,转化膜为规则的结晶状形貌。

镁合金化学转化膜

综述了镁合金化学转化膜技术的现状,主要涉及化学转化处理工艺及在多种不同处理液中所得到的转化膜的特性,最后还展望了今后镁合金化学转化膜的发展趋势。

镁合金无铬化学转化膜的研究现状及发展趋势

综述了镁合金无铬化学转化膜技术,介绍了磷酸盐、锡酸盐、稀土金属盐、植酸盐、氟锆酸盐、高锰酸盐、钨酸盐、单宁酸盐、钼酸盐化学转化膜等的形成机理并进行了评价,展望了今后镁合金无铬化学转化膜的发展趋势。

镁合金的化学转化膜

综述了国内外关于镁合金无铬化学转化的现状、主要工艺 ,指出随着人们环境意识的提高 。

ZK60镁合金磷酸盐及锡酸盐化学转化膜

为了提高ZK60镁合金的耐腐蚀性能,利用磷酸盐溶液或锡酸盐溶液,考察了在ZK60镁合金上形成磷酸盐或锡酸盐化学转换膜的工艺条件及膜层的耐蚀性能。通过改变处理时间和温度,可以得到性能不同的转换膜。通过电化学阻抗谱技术和极化曲线技术研究转化膜的耐腐蚀性能,利用扫描电镜研究其微观结构。结果表明:在磷酸盐溶液中,当处理温度为50℃时,磷化30min后试样的电荷转移电阻(Rct)为224.03Ω·cm2;当温度为80℃,反应时间为45min时,所得转换膜的Rct为377.67Ω·cm2,阻值最大,耐腐蚀性能最好;对于锡酸盐化学转化膜,90℃下,处理60min的膜层耐蚀性能最好,其Rct为388.32Ω·cm2,与磷酸盐化学转化膜相比,两种膜的保护性能相差不大。

6063铝合金三价铬化学转化膜的制备与电化学性能

以硫酸铬钾及磷酸为原料在6063铝合金上制备了三价铬化学转化膜.采用极化曲线及交流阻抗技术研究了不同条件下三价铬转化膜的电化学性能.结果表明,温度为30-40℃、沉积时间为9min、pH值为2.0-3.0、KCr(SO4)2为15-25g·L-1及H3PO4的浓度为10-20g·L-1的条件为最优条件.Tafel极化曲线结果表明化学转化膜比基体铝合金具有更正的腐蚀电位(Ecorr)、小孔腐蚀电位(Epit)和更低的腐蚀电流(icorr),说明化学转化膜具有良好的耐腐蚀性能.利用交流阻抗谱的数据建立了等效电路模型,并拟合出了腐蚀参数,如表面电阻(Rcoat)及电容(Ccoat),电荷转移电阻(Rct)及双电层电容(Cdl)等.三价铬化学转化膜的交流阻抗谱结果与极化曲线的电化学测试结果相吻合.

化学转化膜对镁合金抗腐蚀性的影响

利用扫描电镜、X射线衍射和质量损失等手段,研究预处理前后的表面形貌及质量变化和锡酸盐化学转化膜层表面形貌及其相组成,采用盐雾和湿热实验箱检验膜层的抗腐蚀性能。结果表明:预处理前后镁合金表面相组成基本不变,质量减少主要发生在酸洗阶段,但变化不大;由于发生化学腐蚀和电化学腐蚀,预处理后表面在相界处出现较深的狭缝。化学转化膜层主要由Mg、Al12Mg17和MgSnO3.3H2O组成,表面由细小近球形颗粒密积而成,颗粒之间存在缝隙。经盐雾和湿热检测,化学转化膜层可以大大提高镁合金基体的抗腐蚀性。

用电化学交流阻抗法研究铝合金表面稀土转化膜

应用电化学阻抗谱（ＥＩＳ）研究了铝合金表面稀土膜的成膜过程和机理，并通过测试极化曲线，比较了不同极化电位、不同ｐＨ值对膜层耐蚀性的影响．结果表明在铈盐溶液中可在铝合金表面成膜，与成膜过程相对应的ＥＩＳ变化清楚地显示膜层的变化．转化膜层具有良好的耐蚀能力．

铝合金表面钛酸盐化学转化膜研究

基于含铬处理对环境影响的考虑,世界范围内都在积极开发有效的替代技术,用于铝合金腐蚀保护从而代替铬酸盐转化处理。研究了铝合金钛酸盐处理技术。通过循环极化曲线和盐雾试验测定,钛酸盐和铬酸盐化学转化膜都有非常宽的钝化区,在NaC l(c=0.5 mol/L)溶液中2种氧化转化膜均没有击穿电位;钛酸盐转化处理的样品经336 h盐雾试验表面无点腐蚀发生。钛酸盐转化膜可以为铝合金提供良好的腐蚀保护作用。