常温磷化过程中的开路电位-时间曲线以及成膜规律

目前,对常温磷化成膜机理及规律的认识十分有限,进而影响了常温磷化膜的开发和应用.通过测量常温磷化过程中磷化液的开路电位-时间曲线分析了成膜规律,采用扫描电镜(SEM)考察了成膜过程中磷化膜的形貌变化,测定了膜层的耐蚀性、孔隙率随成膜时间的变化,通过X射线衍射(XRD)分析了磷化膜的相结构.结果表明:常温磷化成膜过程主要...     

6种促进剂对钢板常温磷化的影响

磷化有利于提高钢铁的耐蚀性能,而磷化促进剂对磷化有极大的影响.为此,用电位-时间曲线测量和硫酸铜点滴试验相结合的方法,研究了钢铁常温磷化过程中6种促进剂钼酸钠、氯酸钠、双氧水、植酸、柠檬酸、OP-10对成膜速度、膜层耐蚀性等的影响.结果表明:6种促进剂都能加速磷化过程的成膜速度,其加速成膜的作用机理各不相同,在电位-时间曲线上均表现为随促进剂浓度增加,稳定电位增加;6种促进剂适宜的浓度为2.0g/L钼酸钠,0.5～1.0 g/L氯酸钠,1.0 g/L双氧水,2.0 g/L植酸,2.0 g/L柠檬酸,2.0～4.0 g/L OP-10,磷化膜的耐蚀性明显提高.     

一步法黑色磷化膜生长过程研究

为了研究一步法黑色磷化膜的生长过程,测试了钢铁基体在黑色磷化液中的循环伏安曲线及时间电位曲线,利用扫描电镜观察了膜的生长过程及不同温度条件下膜层形貌,分析了膜重随时间的变化,对成膜机理进行了探讨.研究表明:在适宜的磷化时间及磷化温度下,黑色磷化膜晶体数量多,尺寸适中,孔隙小,膜层致密,均匀,厚度适中,色泽乌黑,采用一步法制备黑色磷化膜,可减少生产工序,降低成本,所得膜层性能优异.在适宜的磷化时间内,黑色磷化膜的平均膜重为52.7 g/m2,在磷化膜中生成氧化铜从而使磷化膜成黑色.     

3种常温磷化促进剂的作用及其协同效应

常温磷化无毒、节能,但成膜速度慢,且膜的耐蚀性能差。为此,在传统的常温磷化液中加入3种促进剂,运用扫描电镜、退膜法、硫酸铜点滴试验、电化学测试等手段,对磷化膜表面形貌、膜重、耐蚀性能等进行了测量,研究了3种促进剂在常温磷化中的促进作用及机理,分析促进剂之间的协同效应,优选出加速效果比亚硝酸盐更好的复合促进剂(1.0g/L氯酸钠,0.5g/L3-硝基苯磺酸钠,1.0g/L硫酸羟胺)。结果表明:3种促进剂在常温下均能促进磷化膜形成,但促进机理不同;优选复合促进剂具有很好的协同效应,能加快成膜速度,形成均匀、致密、耐蚀性优良的磷化膜,且磷化过程不会分解出有毒气体NOX,完全可以取代亚硝酸盐。     

钕铁硼磁性材料磷化过程电位影响因素研究

为了研究钕铁硼磁性材料的磷化机理,并研制钕铁硼磁性材料的磷化剂,应用电化学方法研究了游离酸度、温度、促进剂、表面活性剂对钕铁硼磁性材料磷化动力学行为的影响.结果表明,钕铁硼磁性材料磷化动力学的过程分为:金属阳极溶解→钝化→金属阳极溶解→磷化成膜4步;所形成的化学转化膜并非单一的磷化膜,而是磷化和钝化的混合膜;游离酸度、温度以及促进剂对钕铁硼磷化影响较大,过高的游离酸度(高于4.8)和温度(高于40 ℃)将改变其磷化动力学的过程,使磷化难以成膜或膜层粗糙;促进剂能加速磷化的进行,但氧化性过强的促进剂(氯酸钠)只能增强钕铁硼磁性材料表面的钝化,而不能形成磷化膜.通过正交试验法,确定了钕铁硼常温磷化液的最佳配方和工艺条件:磷酸二氢钠 50 g/L,磷酸 12 mL/L,钼酸钠 0.5 g/L,促进剂 -N 0.2 g/L,阴离子表面活性剂 1.5 mL/L, FA 1.5点,TA 51点,温度 30 ℃,时间 5 min.所得磷化钝化膜薄而致密,耐腐蚀性能优异.     

钼酸钠在常温磷化中的作用

通过硫酸铜点滴试验、膜重分析、扫描电镜(SEM)观察和极化曲线测试等方法研究了钼酸钠对常温磷化中所得磷化膜性能的影响,同时对钼酸钠在磷化液中的作用机理做了初步探讨.结果表明,钼酸钠在该磷化液中的最佳含量为3 g/L;此时磷化膜微观结晶为颗粒状,且晶粒均匀连续;添加钼酸钠后所得磷化膜的自腐蚀电位变大,交换电流密度变小,耐腐蚀性明显增强.     

低温磷化电位-时间曲线与成膜过程研究

为了解拉丝用低温磷化膜的成膜机理,研究了其电位-时间(φ-t)曲线变化规律,并采用扫描电镜(SEM)观察了磷化膜的形貌,用X射线能谱对磷化成分进行了分析.结果表明,φ-t曲线和磷化膜生长过程可分为三个阶段:磷化第一阶段约15 s,电位快速正移,出现零星分布、长约10μm的磷化膜小晶粒;磷化第二阶段约45 s,电位快速负移,出现直径大小约10μm的薄片层状晶粒团,单个晶粒直径约5μm,晶粒与基底间存在底膜;磷化第三阶段约840 s,电位缓慢正移直至稳定,前期有大量晶粒形成并不断长大,后期晶粒显著长大,但数量变化不大,磷化膜不断增厚直至磷化反应终止.     

镁锂合金的锰系磷化膜

为提高镁锂合金的耐蚀性,在镁锂合金表面制成了耐蚀性能较好的锰系磷化膜,采用极化曲线、电化学阻抗谱、时间电位曲线等电化学测试方法及SEM、EDS分析方法,研究了镁锂合金锰系磷化主盐浓度、磷化时间、金属离子、磷化助剂对磷化膜耐蚀性的影响,测试了试样在加入不同磷化助剂磷化时表面电极电位随时间的变化,观察了不同时间、温度条件下磷化膜的微观形貌,对比了锰系、锌系磷化膜的微观形貌,分析了膜层的组成.结果表明,随主盐高锰酸钾浓度的增加,膜层耐蚀性增加,适宜的磷化时间为20min,镍离子对磷化的促进作用大于铜离子,柠檬酸钠为较好的磷化助剂,锰系磷化膜较平整光滑,但膜层带有裂纹,随温度的增加裂纹加深,膜层的主要成分为磷酸锰.     

柠檬酸钠在常温磷化中的作用

传统的亚硝酸盐磷化促进剂不符合清洁生产的发展需要,为此,通过X射线衍射、极化曲线、扫描电镜方法研究了柠檬酸钠作为促进剂对常温磷化的成膜时间、成膜厚度、磷化膜的表面状态及耐蚀性等的影响.结果表明,柠檬酸钠含量在0.5～2.5g/L时能有效增加磷化膜的厚度,成膜均匀致密,膜层耐腐蚀性能最佳.     

中温锌-钙系黑色磷化膜的耐蚀性能

黑色磷化膜的耐蚀性、微观结构和组成成分的系统研究相对较少.为了获得耐蚀性能较好的中温锌.钙系黑色磷化膜,从游离酸度(FA)、温度、时间等方面考察了黑色磷化膜的耐蚀性,通过扫描电镜、x射线衍射分析对膜层的性能进行了表征,测试了黑色磷化膜层的电化学极化性能.结果表明:当磷化液的游离酸度为4～10点,温度为60～75℃,时间为10～20 min时,黑色磷化膜层的耐腐蚀性较好;黑色磷化膜的腐蚀电位比Q235钢基体高0.2313 V.     

低温磷化膜形成过程的研究

低碳钢试样经不同时间磷化后，用扫描电镜观察所形成的磷化膜，并监测磷化过程中试样的开路电位随时间的变化规律。研究结果表明，无定形低温磷化膜的形成过程，主要由基体浸蚀期、无定期完整膜层形成期、膜增厚及网状微裂纹形成期组成。试样的开路电位能很好地反映低温磷化膜的生成过程，可用来监控磷化膜的生长。     

耐磨复合磷化膜的研制

按磷化的成膜机理，设计了复合磷化液配方，进行了多种实验，研究了多种金属离子如K^ ,NH4^ ,Na^ ,Fe^2 ,Mn^2 ,Zn^2 ,Ca^2 ,Sb^2 ,Cu^2 ,Ni^2 的含量，温度，酸比等工艺参数对磷化成膜的影响，结果表明，复合磷化克服了常规磷化的不足，磷化膜耐磨性能好，复合磷化膜具有好的热稳定性及耐磨抗磨性能。     

锌-铁系蓝色磷化工艺参数对膜外观及耐蚀性能的影响

为了提高磷化膜的装饰效果,替代钢铁室温发蓝工艺,开发了一种能在室温下获得蓝色磷化膜的磷化工艺。用目测法和硫酸铜点滴试验研究了溶液pH值、温度、磷化时间等因素对磷化膜外观和耐蚀性的影响;用电化学法考察了蓝色磷化膜在3.5%NaCl溶液中的电化学行为,分别采用扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)观察分析了蓝色磷化膜的微观形貌和组成成分。结果表明:在pH值2.5～3.0,温度23～31℃,时间15min条件下所获蓝色磷化膜有较好的耐蚀性,其耐硫酸铜点滴时间56s;能使Q235钢基体自腐蚀电位提高0.3V,并且使基体由阳极活性溶解态转变成钝化态。     

胶质磷酸钛表调预处理对热镀锌层表面磷化膜的影响

通过扫描电镜(SEM)分析、磷化膜增重和开路电位-磷化时间的测量及中性盐雾(NSS)试验,研究了胶质磷酸钛表调预处理对热镀锌层表面磷酸锌转化膜的影响.结果表明,热镀锌钢经胶质磷酸钛表调预处理后再磷化,与不经表调直接磷化相比,磷酸锌晶体的形核率与生长速率明显提高,可获得较细小致密的磷酸锌晶体和较大的膜层增重;且前者由于磷酸锌晶体细化和覆盖率提高,磷化膜的耐蚀性也有所增强.     

高酸度磷化机理分析

有关高酸度磷化的成膜机理目前有多种看法 ,作者用电离平衡和电化学原理分析了高酸度条件下磷化膜形成机理 ,讨论了磷酸的特性及其在成膜中所起的作用 ,分析表明 ,磷酸的缓冲作用和粘稠性有利于高酸度磷化。     

Y2O3对铝合金磷化促进机理及成膜过程的影响

为了探讨稀土氧化物(Y2O3)对铝合金磷化处理过程的影响,采用SEM,EDS,交流阻抗及FTIR方法,对以Y2O3为添加剂的铝合金磷化的促进机理及成膜过程进行了研究。结果表明:Y2O3具有良好的载氧能力和阴极去极化作用,一方面Y2O3改变了铝合金的腐蚀反应动力学,电极表面生成的磷化膜阻碍了电子在铝合金表面的吸附与传输,一定程度上抑制了阴极反应,导致阴极电流密度下降;另一方面在成膜过程中使电极电位达到稳定的时间提前,成膜电流密度增大,成膜速度加快。     

晶态磷化工艺与阴极电泳技术的配套性研究

为了探究不同磷化膜与阴极电泳涂装的配套性效果,并研究不同工艺条件对配套性的影响,利用晶态磷化工艺制备的磷化样板作为阴极电泳的基板,考察了电泳电压、电泳时间、电泳温度、膜层耐碱性对电泳漆膜配套性的影响。结果表明:制得的常温低渣磷化膜和改性纳米SiO_2磷化膜均具有优异的耐碱性能,在电泳电压为200~240 V、电泳时间为120~180 s,电泳温度为25~30℃时均能够获得较好的电泳膜层。对电泳后的漆膜涂层进行附着力、杯凸、盐雾划叉等试验测试,同样表明上述制备的两种磷化膜和电泳有较好的配套性,电泳后的漆膜各项性能均能达到国家及行业标准要求。     

磷化膜生长的动力学研究

简述了磷化膜的形成机理,研究了磷化液中促进剂对磷化膜生长速率的影响。结果表明,用NO_3~-作促进剂有利于厚磷化膜形成,用ClO_3~-作促进剂有利于薄磷化膜的形成。磷化膜生长的动力学研究实验结果说明,金属的电极电位可以用来监控磷化膜的生长及其组份含量。此外可作磷化膜重量(厚度)与磷化膜上孔隙度(率)的关系来确定适宜的磷化处理时间。     

Ni19Co9Mo5粉末件高温锰系磷化膜形成过程的研究

研究了Ni19Co9Mo5粉末冶金工件黑色高温锰系磷化膜的生长过程,用扫描电子显微镜(SEM)观察了不同磷化时间下磷化膜的形貌,用能谱分析仪(EDS)分析了磷化膜成分,测量了膜重随时间变化的曲线.结果表明:磷化膜晶粒不呈传统的块状,而为棒状或条状;磷化膜的生长分为基体腐蚀、成膜和膜重增加3个阶段;磷化完成大约需要15 min.     

钢铁表面氧化锆转化膜的电化学性能及成膜机理

为发展环境友好型表面膜技术,采用浸渍法在45钢表面制备了具有一定耐蚀性能的氧化锆转化膜。用极化曲线研究了转化液主剂Zr^4＋浓度和pH值对膜层耐蚀性能的影响,并优化了成膜条件;采用电位一时间曲线研究了NO3^-浓度对成膜过程的影响;采用扫描电镜（SEM）、能谱、开路电位和电化学阻抗谱（EIS）研究了转化膜的形貌、化学成...