低碳钢表面纳米SiO_2磷化膜的制备及化学腐蚀性能研究

通过在磷化液中加入纳米SiO2添加剂,在低碳钢表面制备纳米SiO2磷化膜,对磷化膜的制备过程及其对低碳钢耐腐蚀性能的影响进行研究。结果表明,纳米SiO2可以改善磷化膜的晶粒尺寸,使膜层变得致密。     

磷化后免水洗的钡盐改性常温锌系磷化技术研究

Q235钢试片在由磷酸、氧化锌、硝酸钡、钼酸铵等组成的钡盐改性锌系磷化液中常温快速磷化后,自然干燥3h,生成了连续、致密的钡改性锌系磷化膜。对膜层的形貌和组成进行了分析,测定了磷化膜的膜质量、耐蚀性等。结果表明:在锌系磷化液中添加硝酸钡改性,适宜的Ba2+质量浓度为0.6g/L,可改善磷化膜的微观形貌和耐蚀性能;钡盐改性锌系磷化膜连续、致密,充满了1～2μm的磷化膜晶体,喷涂铁红环氧底漆后,涂层附着力达1级。     

碳钢的电解磷化工艺探究

以碳钢为研究对象,采用正交试验方法探究了一种基于普通磷化液的电解磷化工艺参数。并采用磷化膜外观、厚度、硫酸铜点滴时间等手段对磷化膜的成膜性能和耐腐蚀性能进行表征和评价。结果表明,在电解时间60s,总酸110点,温度20℃,电流密度0.4A/dm2的条件下,形成具有厚度一致、耐腐蚀性能优越的膜层。通过SEM与XRD对磷化膜进行微观表征,得出此磷化膜是颗粒状分布均匀且由Zn3(PO4)2·4H2O单相构成。这种磷化方法可制备出成膜速度快、抗腐蚀性能优良的磷化膜,且磷化液无沉渣、无有毒离子,是一种高效环保磷化处理方法。     

免水洗常温锰系磷化膜的制备与性能

将Q235钢试片在磷酸二氢锰、硝酸锰、钼酸钠、氟硼酸钠等组成的锰系磷化液中常温磷化后,自然干燥3h,制备了免水洗的彩色锰系磷化膜。考察了磷化液pH、磷化时间、磷化温度等工艺参数对磷化膜耐腐蚀性能的影响,用SEM及EDS分析了磷化膜的形貌和组成。结果表明,在磷化液pH为2.3~3.1、磷化温度5~40℃下浸渍磷化5~12min,可生成均匀、致密的彩色锰系磷化膜,其在质量分数3%氯化钠溶液中的耐腐蚀时间90min。喷涂铁红环氧底漆后,漆膜耐冲击性能达50cm,漆膜的附着力为1级。     

常温薄型轻铁—锌系磷化液及其应用

1 前言 近年来,由于汽车、家电等工业的飞速发屐,金属涂装前的表面处理受到的普遍重视。而金属的磷化,工艺简单,操阼方便,成本也较低,故在金属涂装前的表面处理中占有很重要的地位。尤其是薄型致密且耐腐蚀的磷化膜更受欢迎。因为这种膜不仅与底漆配套性好,而且能大大增强漆膜对金属基体的附着力。特别是阴极电泳配套性能优异,因而是目前众多研究者着力研究的方向。 为了获得薄型、致密且耐腐蚀的磷化膜,我们研制了一种新型的磷化液即轻铁-锌系磷化液。该磷化液配制简单,成本低廉,所生成的膜薄而致密,耐腐蚀。使用该磷化液无须加热,磷化前不用表调,磷化后     

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。     

纳米SiO_2对低碳钢表面常温磷化处理的影响

在常温磷化的条件下,通过向磷化液中加入纳米SiO2,在低碳钢表面制备磷化膜。通过硫酸铜点滴试验以及腐蚀电化学测试等手段,研究磷化液中加入纳米SiO2对磷化膜结构和性能的影响。结果表明,在本试验条件下,磷化膜的膜厚随着纳米SiO2浓度的增加而增加。当纳米SiO2的加入量为1 g/L时,膜厚为7.81μm,磷化膜耐蚀性能最好,耐硫酸铜点滴腐蚀时间大于115 s,3.5%NaCl溶液中的腐蚀电流密度为0.931μA/cm2,缓蚀效率为97.9%。     

清洁型刷涂铁系磷化液研究

根据磷化液中所有的分子或离子均成为磷化膜成分或在磷化膜干燥过程中挥发,研制了一种清洁型刷涂铁系磷化液.研究了磷化温度、pH值等对磷化质量的影响,并探讨了磷化机理.结果表明,该磷化液在3～40℃刷涂生成膜重1.3～1.6g/m2、耐CuSO4溶液点滴时间达220～350s的彩色磷化膜.     

纳米金属Ti粉修饰电解磷化膜性能研究

利用电化学测试技术、扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)仪对Ti粉修饰的电解磷化膜性能进行研究。结果表明,在电解磷化液中加入纳米金属Ti粉后,磷化晶粒由长条形结晶形貌且结晶颗粒尺寸不均转变为结晶颗粒大小均匀致密的片状结晶,制备得到的磷化膜交流阻抗明显增大,添加纳米金属Ti粉后,磷化膜腐蚀电流降低,耐CuSO4点滴腐蚀时间超过600s。     

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.     

臭氧与Ni~(2+)对碳钢表面磷化的影响

研究了臭氧存在下,在磷化液中添加Ni2+改善磷化膜耐蚀性能的情况。结果表明,在臭氧浓度为1.62mg/L、Ni2+为0.8 g/L、pH值为2.75的磷化液中,40℃处理5 min获得的磷化膜膜层致密,呈暗灰色,膜重为6.19g/m2,耐硫酸铜点蚀时间大于109 s;增加Ni2+到1.6 g/L,膜重略减小,耐蚀时间增大到127 s。扫描电镜观察发现,臭氧浓度在1.62 mg/L时磷化膜由较大的厚板状晶粒构成,紧贴基体覆盖严密。由XRD结果可知,有臭氧时,磷化膜的主要物质是Zn3(PO4)2.4 H2O,并有Zn2Fe(PO4)2.4 H2O;当臭氧浓度为1.62 mg/L时,Fe(110)面的强度最小,说明磷化膜将碳钢基体表面覆盖严密。电化学测试表明磷化膜耐蚀性良好。     

Al2O3含量对纳米复合磷化膜组织结构及耐磨性的影响

通过在磷化液中加入纳米Al2O3的方法,在碳钢表面形成具有较高硬度和耐磨性的纳米Al2O3复合磷化膜,为需要耐磨性较高的齿轮、活塞环、轴承套、压缩机等运动承载件磷化提供了新的方法.通过电子探针、SEM、显微硬度仪及UMT-2显微磨损实验机等检测仪器对磷化液中纳米Al2O3颗粒含量对复合磷化膜中纳米颗粒复合量、磷化膜表面形貌、膜的显微硬度以及摩擦学性能的影响进行了研究.结果表明:随着磷化液中纳米Al2O3颗粒含量的增加,复合量增加,表面光滑,显微硬度提高,摩擦因数减小,减摩性增强.当磷化液中Al2O3颗粒含量为10g/L时,磷化膜具有最佳的耐磨减摩性,进一步提高磷化液中的纳米颗粒含量,磷化膜性能反而下降.     

清洁型免水洗常温锰钙钡系磷化液的研究

以磷酸二氢锰、硝酸钙、硝酸钡、钼酸钠等为原料配制锰钙钡系磷化液,对Q235钢铁试片进行常温磷化,磷化后免水洗,自然干燥3 h以上,获得了彩色锰钙钡系磷化膜。分析了磷化膜的形貌和组成,考察了磷化液pH值、磷化温度、磷化时间、磷化量等工艺条件对磷化膜性能的影响。结果表明,在磷化液pH值2.3～2.8、磷化温度5～40℃下浸渍磷化8～10 min,可生成连续、致密且颗粒细小的免水洗锰钙钡系磷化膜;磷化膜由Fe,Mn,Ca,Ba的磷酸盐及少量钼酸盐等组成,耐硫酸铜溶液腐蚀时间>85 s,膜质量0.9 g/m2左右,喷涂铁红环氧底漆后的涂层附着力达1级。     

Fe2+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.     

铜钴镍离子对镁合金微弧氧化膜的影响

目的提高镁合金微弧氧化膜的耐蚀性。方法在Na_2SiO_3-NaOH-Na_2B_4O_7组成的电解液体系中,分别加入铜离子、钴离子和镍离子对AZ91D镁合金进行微弧氧化,研究离子种类和组成对膜层性能的影响。采用点滴实验测试膜层的耐蚀性,采用电化学工作站测试膜层的电化学性能,采用扫描电子显微镜(SEM)和能谱分析(EDS)对微弧氧化膜层的表面形貌和元素组成进行分析。结果电解溶液中加入钴离子、铜离子、镍离子后,镁合金微弧氧化膜的耐腐蚀性能均有提高。其中铜离子的影响最大,加入1.5 g/L的铜离子后,镁合金微弧氧化膜的点滴时间提高了77.3 s,膜层耐腐蚀性能显著提高。电化学测试结果得出,不加金属离子的氧化膜的腐蚀电流密度为1.092×10~(-5) A/cm~2,腐蚀电位为-1.487 V;加入钴、铜、镍离子浓度分别为2、1.5、3 mol/L时,腐蚀电流密度分别为3.912×10~(-6)、6.027×10~(-6)、2.167×10~(-6) A/cm~2,腐蚀电位分别为-1.412、-0.832、-1.047 V;加入金属离子制得的微弧氧化膜的腐蚀电流密度均降低了1个数量级,腐蚀电位不同程度地正移,其中加入铜离子后腐蚀电位提高了0.655 V。加入金属离子后,陶瓷膜表面空隙和孔洞数量不同程度地变浅和减少,增加了膜层的致密性和均匀性。结论电解液中添加一定量的铜、钴、镍离子均能够提高AZ91D镁合金微弧氧化膜层的耐蚀性,其中铜离子的效果最明显。     

锌,钴离子浓度对磷化膜的形成及性能的影响

锌离子是锌系磷化液中必须的成份,含量太低(低于5g/L),磷化膜形成困难,但含量太高时,可形成粗大的结晶、更大的厚度,对涂装又是不利的。为改善磷化膜性能,在锌系磷化液中通常还要加入Ni~(2+)、Mn~(2+)、Co~(2+)等。本文就Zn~(2+)、Co~(2+)含量对磷化膜的形成及其性能(厚度、结晶尺寸及状态和防护性)作一讨论。 1 试验方法 (1)Zn~(2+)、Co~(2+)对磷化过程的影响是采用测钢试片(作阴极,阳极为不锈钢片)电位变化进行考察的。     

酒石酸钾钠对镁合金表面磷化膜耐蚀性的影响

为进一步提高镁合金表面磷化膜的耐蚀性,在磷酸二氢铵和高锰酸钾组成的磷化液中加入酒石酸钾钠,通过扫描电镜和能谱分析分别对磷化膜的表面形貌和组成元素进行观察和测试,通过电化学阻抗谱和极化曲线对磷化膜的耐蚀性进行考察。结果表明,酒石酸钾钠加入到磷化液中以后,磷化膜表面的微裂纹数量明显减少,表面更加平整、致密,膜电阻和电荷转移阻力明显增大,减少了腐蚀介质渗入到基体的通道,增大了腐蚀性离子的迁移阻力。同时,磷化膜中Mn、O和P等元素含量的增加,磷化膜中含有更多镁的磷酸盐和锰的氧化物,使磷化膜的耐蚀性进一步提高。     

室温磷化液的研究

通过测量磷化时电位-时间曲线,分析NO_2~-、F~-离子对成膜的影响,并结合耐蚀试验和磷化膜的形貌观察,得到磷化性能较好的室温磷化液.     

磷化处理对无铬钝化热镀锌板耐蚀性能的影响

研究了磷化处理工艺对无铬钝化热镀锌板耐腐蚀性能和表面形貌的影响。采用扫描电镜对其表面形貌进行分析，同时与未经过磷化处理的钝化板表面形貌进行对比；采用电化学阳极极化曲线方法和电化学阻抗法对磷化处理后钝化板的耐腐蚀性能进行了研究。在钝化板膜重为0.8 g/m²的情况下，经磷化处理的钝化板表面钝化膜完好，没有发现锈蚀或钝化膜剥落现象；经磷化处理的钝化板自腐蚀电位和阳极电流密度不变，阴极电流密度和自腐蚀电流密度有所提高；Nyquist图的高频部分在磷化处理前为容抗弧，磷化处理后出现具有Warburg阻抗的直线，说明磷化处理后钝化膜表面出现扩散过程。 研究表明，钝化板经过磷化处理后表面未形成磷化膜，耐腐蚀性能仍来自原钝化膜，经磷化处理的钝化板的耐腐蚀性能有所降低。因此，现有常规的磷化处理并没有增加钝化板的耐腐蚀性能，如果有需要提高钝化板耐腐蚀性能的要求，必须针对无铬钝化板研制专用的磷化液和磷化工艺。     

低温锌系磷化液的研究

研制了一种新型低温锌系磷化液.通过耐蚀性、电化学测试及扫描电镜观察,表明碳钢经磷化后改善了阳极溶解性能,具有良好的耐蚀性能.磷化膜结晶组织呈网片状结构,均匀、密集,弥散分布,属结晶型磷化膜.该工艺成本低、成膜快、耐蚀性好、性能稳定,具有工业推广价值.