镀锌钢铈盐转化膜硅酸钠封闭后的耐蚀性能

为进一步提高镀锌钢铈盐转化膜的耐蚀性能,采用硅酸钠溶液对其封闭处理,优化封闭条件,并采用扫描电镜(SEM)、能谱、中性盐雾加速腐蚀测试和电化学测试研究了封闭前后试片的形貌、成分及耐蚀性。结果表明:最优封闭条件为10 g/L硅酸钠,pH值11.5,温度35℃,时间5 min;硅酸钠溶液封闭处理后,铈盐转化膜表面裂纹消失,膜层连续完整,耐中性盐雾腐蚀时间从封闭前的24 h提高到72 h,腐蚀电流密度从4.64μA/cm2降低到1.51μA/cm2,耐蚀性大大提高。     

氟硅酸盐/氟钛酸铵封闭铈盐转化膜的耐蚀性能

铈盐转化膜耐蚀性能不足。采用由氟硅酸盐、氟钛酸铵双组分封闭液对镀锌钢铈盐转化膜进行了封闭处理,优选了封闭液的最佳含量及封闭工艺条件。分别采用BM-4XC金相显微镜、FEI-Quanta600环境扫描电镜、INCA能谱仪分析了铈盐转化膜封闭前后的形貌、结构与成分;依据ASTM1B17标准进行了中性盐雾腐蚀,采用PARSTAT227电化学工作站,测试了其在3.5%NaCl溶液中的极化曲线和腐蚀形貌。结果表明:镀锌钢铈盐转化膜封闭后成分从5.80%P,1.96%Fe,64.84%Zn,2.94%Ce和24.46%O变为7.34%P,55.26%Zn,3.67%Ce,33.07%O,0.19%Si和0.47%Ti;腐蚀电位负移30 mV,腐蚀电流密度降低了11.4%;封闭前中性盐雾时间为10 h,封闭后为72 h,耐蚀性能大大提高。     

2024铝合金氟铝酸盐转化膜的制备及其防腐蚀性能

为了寻找替代传统铬酸盐转化的处理工艺,采用由NaF,(NH4)2SiF6,(NaPO3)6和钛盐促进剂组成的转化液,在2024铝合金表面制备了一种氟铝酸盐化学转化膜,优化了转化液组分及转化工艺条件。结果表明:最优工艺为5.0 g/L NaF,5.0 g/L(NH4)2SiF6,0.9 g/L(NaPO3)6,0.5 g/L钛盐促进剂,pH值为4.7,室温,20 min;最优工艺所得氟铝酸盐转化膜由排列紧密且形状规则的晶体颗粒组成,表面覆盖有胶状物,膜层连续而致密、呈亚光,组成(质量分数)为7.53%O,48.87%F,19.11%Na,20.78%Al,0.79%Si,1.66%P,1.26%Cu;氟铝酸盐转化膜耐蚀性优良,最优工艺所得转化膜耐盐雾腐蚀达285 h,其使铝合金在3.5%NaCl溶液中的腐蚀电位增加了58 mV,腐蚀电流密度降为钝化前的1/9。     

植酸封闭对钢铁表面氟铁酸钾转化膜耐蚀性的影响

为了提高氟铁酸盐转化膜的耐蚀性,采用植酸对A3钢表面氟铁酸盐转化膜进行了封闭处理,优化了植酸封闭的最佳浓度及工艺条件,并采用扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、中性盐雾试验和极化曲线对封闭前后转化膜的形貌、结构、成分以及耐盐雾性能进行了分析.结果表明,经过植酸封闭处理后,氟铁酸盐转化膜表面生成了植酸铁,使A3钢的耐中性盐雾时间从封闭前的16h增加至封闭后的90 h,耐蚀性有了显著提升.     

2024铝合金表面有色钛锆转化膜的制备与性能研究

为解决铝合金表面高耐蚀、无铬有色钛锆转化膜的制备难题,以2024铝合金为基体,采用钛酸盐、锆酸盐为主盐,单宁酸为着色剂并加入缓蚀剂,制备了一种有色钛锆转化膜.通过扫描电子显微镜(SEM)、能谱(EDS)、X射线光电子能谱(XPS)、中性盐雾试验、动电位极化曲线和电化学阻抗对有色转化膜的表面形貌、成分及耐蚀性能进行了表征和分析.结果表明:制备的钛锆转化膜均匀平整,无明显缺陷;处理后的2024铝合金经168h中性盐雾试验,膜层颜色略有变浅,但无明显腐蚀产物生成,转化膜腐蚀电位升高了270 mV,腐蚀电流密度降低了2个数量级,极化电阻增加了1个数量级;转化膜在腐蚀过程中自钝化作用及腐蚀产物的封闭阻挡作用是膜层具有较好防护性能的主要原因.     

硫代乙酰胺对镀锌钢表面铈盐转化膜耐蚀改性的影响

为了提高镀锌钢表面铈盐转化膜的耐蚀性能,添加硫代乙酰胺对其进行改性,采用扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)、中性盐雾(NSS)和极化曲线对铈盐转化膜改性前后的形貌结构、成分和耐蚀性能进行分析测试。结果表明:硫代乙酰胺的加入大大增加了铈盐转化膜的反应时间和膜层厚度以及转化膜有效耐蚀成分O,P,Ce的含量,使得试片耐中性盐雾腐蚀时间由改性前的24 h提高到改性后的288 h,铈盐转化膜的耐蚀性显著提高。     

稀土转化膜钼酸盐后处理工艺研究

开发出一种耐蚀性优良的铝合金表面富铈稀土转化膜化学成膜工艺,研究了通过钼酸盐溶液处理进一步提高转化膜耐蚀性能的后处理工艺,具体工艺参数为:10g/L钼酸钠,温度50℃,时间30 min;通过电化学测试、中性盐雾试验和EDS能谱分析对转化工艺及后处理工艺进行了表征.结果表明,该工艺能够有效地提高转化膜的耐蚀性能,转化膜耐中性盐雾试验时间可达到500h.这可能是由铈盐在水溶液中的"自封闭"特征和钼酸盐的缓蚀性共同作用所致.     

中性盐雾条件下典型铝合金基底层腐蚀行为研究

为了研究中性盐雾环境条件下铝合金基底层的防护作用及腐蚀规律,以阳极氧化膜、硬质阳极氧化膜、铬化膜以及磷铬化膜4种典型铝合金基底层为研究对象,通过开展中性盐雾试验,分别对上述4种基底层与有机涂层配合使用时,在7075、2A12、6063以及5A06共4种铝合金基体材料上的耐蚀性能以及抗腐蚀扩展性能等进行试验研究,并对其腐蚀规律进行分析,并对无划痕试样的腐蚀外观、附着力以及有划痕试样的最大腐蚀宽度进行测试,获得了以4种铝合金材料为基体的6种铝合金基底层在中性盐雾试验环境下的腐蚀失效情况、附着力变化情况以及不同基底层的抗腐蚀扩展性能测试结果。结果表明：不同铝合金材料类型对基底层的耐中性盐雾性能具有重要影响;铝合金基底层的性能对提高防护体系的耐中性盐雾性能具有重要作用;封闭处理能够显著提高阳极氧化膜、硬质阳极氧化膜的耐蚀性能及与有机涂层的附着性能;附着力水平不是涂层体系耐蚀性能的决定性因素。     

8-羟基喹啉对提高LY12铝合金钒/锆转化膜耐蚀性的作用

为了提高LY12铝合金表面钒/锆转化膜的耐蚀性,采用单因素试验对钒/锆转化膜进行8-羟基喹啉耐蚀改性研究。采用扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)、X射线光电子能谱(XPS)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)分析了改性后转化膜的形貌及成分,采用中性盐雾(NSS)和电化学测试研究了其耐蚀性能。结果表明:采用0.1 g/L8-羟基喹啉,4.0 g/L偏钒酸钠,2.5 g/L氟锆酸钾为转化液,在p H值为4.0,温度70℃下转化35 min,LY12铝合金表面便形成了钒、锆氧化物及8-羟基喹啉薄层转化膜,使得铝合金腐蚀电位较改性前正移了41 m V,腐蚀电流密度减小了79.7%,盐雾时间由改性前的24 h增加至改性后的72 h,其耐蚀性能大幅度提高。     

AZ31B镁合金表面钒/锆复合转化膜

目前已有的镁合金无铬化学转化工艺都存在一些不足。通过单因素试验优选了由偏钒酸盐、氟锆酸盐组成的转化液及其成膜工艺条件,在AZ31B镁合金表面制备了无铬复合化学转化膜,并采用扫描电镜、能谱分析和电化学测试考察了转化膜的成分、结构及耐蚀性能。结果表明:最优工艺为2.0 g/L偏矾酸铵,2.0 g/L氟锆酸钾,pH值2.5,温度60℃,转化时间15 min;在此条件下获得了由70.54%Mg,1.88%Al,0.77%Zn,10.63%O,10.36%F,4.75%Zr和1.05%V元素组成的无定形结构转化膜;转化处理后腐蚀电位较基体正移了269 mV,腐蚀电流密度由基体的6.20×10-5A/cm2降低至7.28×10-6A/cm2,耐中性盐雾时间达80 h,使镁合金的耐蚀性能显著增强。     

钢铁表面氟铁酸盐转化膜锆盐/植酸改性后的耐蚀性

前期研究的钢铁表面氟铁酸盐转化膜外观及耐蚀性不够优良。以硝酸锆和植酸对其进行改性,采用扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)、中性盐雾试验(NSS)、极化曲线及傅里叶变换红外光谱(FTIR)分别对改性前后膜的外观形貌、结构、成分及耐蚀性进行了分析。结果表明:改性后的转化膜除含氟铁酸钾外,增加了二氧化锆水合物及植酸-Fe3+配合物,膜外观更均匀光滑,耐中性盐雾时间从改性前的13 h提高到改性后的60 h,腐蚀电位较氟铁酸钾转化膜正移了168 m V,钢铁的耐蚀性能获得显著提高。     

硅酸钠模数对热镀锌件转化膜耐蚀性的影响

为了确立单独硅酸钠形成膜与硅酸钠模数的关系,将热浸镀锌钢板浸入硅酸钠溶液中,在其表面获得了连续透明的保护膜.采用俄歇电子能谱(AES)进行剥层分析,通过塔菲尔极化、电化学阻抗谱(EIS)和中性盐雾试验(NSS)研究了膜层的形貌组成及其耐蚀性能.结果表明:以硅酸钠模数(SiO2/Na2O摩尔比)为1.00～4.00的硅酸钠溶液(含50 g/L SiO2)处理锌层表面形成的化学转化膜,膜层主要含Si,O,Zn元素,其耐蚀性有所提高;当模数≤3.50时,膜的耐蚀性随模数的增大而显著提高,模数为3.50时膜具有最好的耐腐蚀性能.     

铝合金高耐蚀复合钝化膜的制备及性能

为实现高速铁路铝合金车体无涂装处理,开发了铝合金低温无铬复合钝化处理工艺,并通过中性盐雾试验、人工加速老化试验、耐酸、耐硫酸铜点滴试验及硬度测试考察了钝化膜的性能。通过正交试验优选出钝化液最佳配方:3.0g/LH_2TiF_6,2.0g/LK_2ZrF_6,2.0g/LNaF,10.0g/L硫酸盐,4.0g/L有机酸N;通过单因素试验研究了工艺参数对膜层外观和耐蚀性的影响,获得最佳钝化工艺参数为:pH值3.5~4.5,温度常温,钝化时间1.0~2.0min。最后将钝化膜在硅烷和水性氟碳树脂的混合溶液中于20~30℃下封闭90~150s并作不同干燥处理。结果显示:封闭后的复合钝化膜自然晾干时耐中性盐雾380h,经热风60℃干燥20min后耐中性盐雾时间可达500h,大大提高了膜层的耐蚀性能。     

双稀土处理液对H62黄铜成膜耐蚀性能的影响

为了提高H62黄铜合金的表面性能,通过正交试验获得了最佳锅、钵双稀土处理液配方。利用硝酸点滴、中性盐雾试验评价了H62黄铜合金钝化膜的耐蚀性能,通过电子探针(EPMA)观测了其表面形态结构及元素分布,利用电化学方法表征了 H62黄铜表面钝化膜在3.5%NaCl溶液中的缓蚀行为,采用XRD对H62黄铜表面钝化膜的成分进行了检测。结果表明:H62黄铜合金由镉、钵双稀土处理液钝化成膜的主要成分为Cu2O,CeO2,La(OH)3,Ce(OH)4;致密的钝化膜耐硝酸点滴时间达到21.98s,在3.5%NaCl溶液自腐蚀电位增加,腐蚀电流降低,腐蚀速度明显降低,耐蚀性能增加,耐中性盐雾性能明显优于鋪单一稀土处理液。     

ZK61S镁合金微弧氧化膜层的结构及耐腐蚀性能

为了提高ZK61S镁合金的耐腐蚀性能,采用微弧氧化方法以不同电压(300,380,450 V)在ZK61S镁合金表面制备氧化膜并进行封孔处理。利用金相显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪分析膜层的形貌、结构和组成;通过腐蚀电位试验、中性盐雾腐蚀试验及抗剥落腐蚀试验进行耐腐蚀性能考核。结果表明:微弧氧化呈现疏松多孔形态且均匀覆盖于基材表面,主要由Mg、MgO和Al_2Si_2O_5(OH)4相组成;微弧氧化处理后试样的腐蚀电位显著提升,且380 V所得微弧氧化试板的腐蚀电位达到-881.53 m V,经过408 h的中性盐雾腐蚀试验后的腐蚀速率为0.012g/(m~2·h),耐蚀性能比未进行表面处理的基材提高了88倍;经封孔处理的微弧氧化试板经过456 h的中性盐雾腐蚀试验后腐蚀速率降低到0.003 g/(m~2·h);封孔处理使微弧氧化膜的抗剥落腐蚀性能由微弧氧化后的EB级提升到EA级。     

钢铁表面氟铁酸盐转化膜的形成过程与耐蚀性

钢铁表面氟铁酸盐转化环境友好,耐蚀性较好,但转化时间较长。利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、电化学及中性盐雾试验等分析测试技术对不同时间形成的钢铁表面氟铁酸盐转化膜的形貌结构、膜层厚度、物相组成及耐蚀性能进行了研究。结果表明:成膜过程主要包括晶核形成、晶体成长和溶解3个阶段;K_3FeF_6和Fe_2O_3晶体组成的氟铁酸盐转化膜耐蚀性与膜层厚度成正比,2.0 h晶体生长完成时,膜层达到70.9μm的最大厚度和72 h的最长耐中性盐雾时间。     

磺基水杨酸对钢铁表面氟铁酸盐转化膜的改性

钢铁表面的氟铁酸盐转化膜耐蚀性不足。以磺基水杨酸为改性剂对A3钢表面氟铁酸盐转化膜进行了改性研究,获得了较优成膜条件:7.5 g/L磺基水杨酸,125 g/L KF,77 m L/L浓硝酸,7.5 g/L过硫酸铵,45℃,p H值1~2,反应时间90 min。采用扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)、中性盐雾试验(NSS)、极化曲线和傅里叶红外光谱(FTIR)对转化膜的形貌、成分及耐蚀性进行了表征。结果表明:改性后的转化膜表面晶体颗粒更小、更均匀致密;膜层由氟铁酸钾、磺基水杨酸铁配合物组成;A3钢的耐中性盐雾时间由改性前的12 h增加至改性后的54 h,耐蚀性能大幅度提高。     

热镀锌钢表面硅烷/硅酸盐复合膜的耐蚀性能研究

为了改善硅烷膜的耐蚀性,将硅烷化热镀锌钢板用硅酸钠溶液封闭后处理,获得了硅烷/硅酸盐复合膜.采用中性盐雾试验(NSS)、湿热试验、盐水全浸试验和电化学交流阻抗谱(EIS)评价了膜层的耐蚀性能.结果表明,与单一硅烷膜相比,复合膜的耐蚀性能明显提高,超过了常规铬酸盐钝化膜.尤其是在5%NaCl溶液中,复合膜的低频阻抗数值随浸泡时间的增加先增大后减小,表明其具有一定的"自修复"能力.     

LY12铝合金铈化学转化膜的结构及耐蚀性研究

应用电化学方法及腐蚀试验研究了LY12铝合金表面常温稀土化学转化膜。结果表明，铝合金的稀土化学转化膜具有成膜温度低、速度较快、膜的耐蚀性能好等优点。电位－时间曲线表面，成膜动力学包括铝合金的溶解及随后的成膜两个过程。SEM表明，铝合金稀土化学转化膜的形态为片状，EDAX能谱表明转化膜主要由Ce,O,Al及少量的促进剂离子组成。腐蚀试验表明，未经处理的铝合金在3．5%NaCl溶液中经过21天浸泡后，表面出现了严重的点蚀，而经稀土处理的铝合金经过相同时间的浸泡后，表面只发生了轻微的均匀腐蚀，而未发生点蚀，浸泡后稀土处理的铝合金的失重较空白试样的下降了近1倍，铝合金的耐蚀性能大大提高。     

铝合金表面钛锆转化膜的性能

为开发出可替代铝合金表面铬酸盐转化工艺,以2024铝合金为基体,采用钛酸盐、锆酸盐为主盐,制备了金黄色与灰色2种无铬钛锆转化膜,并与阿洛丁铬酸盐转化膜进行性能对比。通过扫描电子显微镜(SEM)、能谱(EDS)、盐雾试验、动电位极化曲线和电化学阻抗谱对3种转化膜的表面形貌、成分、耐蚀性能及防护机制进行分析表征。结果表明:2种钛锆转化膜表面平整、无明显缺陷,但呈现出不同的微观形貌特征;经168 h中性盐雾试验,二者均无明显腐蚀产物产生;2种钛锆转化膜极化曲线呈现出较为明显的钝化区,膜层电阻也随浸泡时间的延长逐渐增加,但其模值|Z|要远低于铬酸盐转化膜,灰色钛锆转化膜的防护性能要优于金黄色钛锆转化膜。