稀土元素对镁合金微弧氧化的影响

分别在磷酸盐和硅酸盐两种体系中研究了不同稀土元素对镁合金微弧氧化的影响.结果表明,提高钕盐浓度可以改善氧化膜的外观、厚度和耐蚀性能.镁合金浸泡在稀土盐溶液中表面能形成稀土转化膜.用稀土转化膜取代镁合金表面的自然氧化膜进行微孤氧化处理,获得的陶瓷层分布更加均匀,表面更为光滑致密.用5%NaCl溶液浸泡48 h的对比腐蚀试验表明,用稀土盐溶液浸泡预处理过的试样耐蚀性显著加强.     

镁合金铈化学转化工艺及性能研究

镁合金稀土转化膜技术是一种环保型镁合金表面处理新技术.通过正交实验对压铸镁合金AZ91D铈化学转化处理工艺进行了研究,并对膜层性能进行了测试.结果表明,铈转化处理工艺能够在压铸镁合金AZ91D表面形成均匀、完整的转化膜;膜层主要由Ce2O3、CeO2和MgO以及少量的Al2O3组成;铈转化处理提高了镁合金的耐腐蚀性能.     

镁合金双稀土转化膜及其耐蚀性能的研究

已有的铬酸盐转化膜技术因污染环境而被限制使用.采用硝酸铈和硝酸镧混合溶液对AZ31镁合金进行了双稀土转化处理,讨论了浸渍时间对转化膜耐腐蚀性能的影响.采用点滴试验、盐水浸溃试验和Tafel极化法评价了双稀土转化膜的耐腐蚀性能.结果表明,经过双稀土处理后,镁舍金的变色时间由6s提高到79 s;在3.5%NaCl溶液中转化膜的腐蚀速率是基体的1/5;转化膜的腐蚀电位提高了0.313 V,腐蚀电流密度由4.03×10-2 mA/cm2降为2.31×10-4 mA/cm2;双稀土转化膜的微观形貌呈破裂的干泥状;双稀土转化处理提高了镁合金的耐蚀性能,随处理时间的延长耐蚀性呈先增加后降低的趋势.     

镀锌钢板硅烷与稀土铈盐、镧盐复合钝化的性能及机理

试验采用γ-氨丙基三乙氧基硅烷(γ-APS)协同稀土铈盐和镧盐钝化镀锌钢板.通过先在试样表面自组装一层γ-APS薄膜,再沉积稀土转化膜制备硅烷稀土复合膜.采用电化学交流阻抗技术(EIS)、盐雾试验检测复合膜的耐腐蚀性,结果表明复合膜的耐腐蚀性和致密性相对于单一硅烷、稀土转化膜大幅度提高,其中硅烷-铈盐复合膜比硅烷-镧盐复合膜耐腐蚀,中性盐雾试验时间达到76 h.原子力显微镜检测结果表明,复合膜相对于单一稀土转化膜平整.EDS检测结果得出,硅烷与稀土化合物发生了协同作用,促进了稀土转化膜在锌表面沉积.初步探讨了复合膜的成膜机理和耐腐蚀机理.     

植酸在镁合金表面处理中的应用研究

采用稀土铈盐在镁合金表面生成了化学转化膜,通过扫描电镜、能谱分析等手段研究了采用植酸对镁合金表面及其表面化学转化膜进行后处理的改性作用,讨论了植酸浸泡溶液与工艺参数对吸附膜增重的影响.研究表明,镁合金表面植酸浸泡吸附膜以及化学转化膜植酸浸泡处理后膜层的增重随植酸浓度的增加、温度的升高及时间的延长而增大,所得化学转化膜经植酸浸泡处理可改善膜层表面龟裂,提高镁合金及其表面转化膜的耐蚀性,代替对环境污染严重的铬酸盐处理技术;并对镁合金表面膜的微观形貌与元素组成进行了表征.     

AZ31B镁合金铈基-植酸复合转化膜研究

为了进一步提高镁合金转化膜防腐性能的影响,将铈基转化复合于在AZ31B镁合金植酸转化膜表面,制备了一种铈基一植酸复合转化膜,应用析氢实验、Tafel分析方法及SEM、EDS对AZ31B镁合金不同转化膜的防腐性能及表面微观结构及成份进行了研究。结果表明复合转化膜表面主要由C、O、P、Ce、Mg及Al元素所组成,复合转化膜相比于植酸转化膜及铈基转化膜具有更好的致密性,从而复合转化膜相比于植酸转化膜及铈基转化膜具有更好的防腐性能。     

硝酸镧掺杂对6061铝合金表面硅烷膜耐蚀性能的影响

为改善铝及铝合金的表面防腐蚀性能,在γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷(KH-560)基础溶液中添加不同含量的硝酸镧,在6061铝合金表面制备不同硝酸镧浓度掺杂的硅烷-镧盐复合膜;采用极化曲线、硫酸铜点滴、腐蚀失重率试验等方法分析膜层性能,并得出了镧盐最佳用量。对比分析了最佳镧盐用量下复合膜、硅烷膜和稀土转化膜的耐蚀性能。结果表明:在KH-560硅烷膜制备过程中添加一定量硝酸镧可有效提高硅烷膜的耐蚀性,添加15 g/L硝酸镧时,形成的复合膜层致密且没有裂纹,耐蚀性最好;与单一的硅烷、镧盐转化膜相比,复合膜表现出很好的耐蚀性。     

AZ91D镁合金表面植酸转化时间对膜组织结构及耐蚀性的影响

为了进一步探讨工艺条件对镁合金表面植酸转化膜的影响,采用扫描电镜、能谱分析、点蚀试验和电化学测量等研究AZ91D镁合金表面不同成膜时间对植酸转化膜表面形貌、成分及其耐蚀性的影响规律.结果表明:植酸转化膜主要由Mg,Al,O,P,C元素组成,其中Mg的质量分数随成膜时间的延长而减小,而P的质量分数随成膜时间的延长逐渐增大...     

AZ31和稀土镁合金微弧氧化膜的对比研究

在相同的工艺参数下制备了AZ31和Mg 10Gd 2Y-0.4Zr稀土镁合金微弧氧化膜层.利用SEM、XRD和EDS对两种陶瓷膜层的组成、微观形貌和元素组成进行了表征;通过电化学测试和盐雾试验评价了两种陶瓷膜层的耐蚀性能;利用显微硬度仪研究了两种陶瓷膜的显微硬度.结果表明:两种陶瓷层的厚度、表面形貌和致密性相似;陶瓷膜由MgO和Mg2SiO4组成,其中MgO为主晶相;与AZ31镁合金陶瓷膜相比,稀土镁合金陶瓷膜中的MgO含量增多,Mg2SiO4含量减少;两种镁合金表面陶瓷化后的耐蚀性和硬度大大提高,AZ31镁合金陶瓷膜耐蚀性优于稀土镁合金陶瓷膜,稀土镁合金陶瓷膜的硬度高于AZ31镁合金陶瓷膜.     

镁合金健身器材的表面转化膜制备与性能研究北大核心CSCD

采用正交试验法对AZ91镁合金表面(La+Ce)双稀土转化膜进行了磷酸盐致密化工艺优化,并对比分析了基材和稀土转化膜致密化前后的耐腐蚀性能。结果表明,致密化工艺参数中对转化膜耐腐蚀性能的影响从大至小的顺序为:致密化温度>致密化时间>(NH4)3PO4浓度,正交极差分析结果优化得到的AZ91镁合金的最佳稀土转化膜致密化工艺为致密化温度45℃、致密化时为3min和(NH4)3PO4浓度6%;磷酸盐致密化处理后可在稀土转化膜表面形成CePO4、Mg3(PO4)2和LaPO4相,并对致密化处理前的(La+Ce)双稀土转化膜表面的裂纹/孔洞缺陷进行填补和修复;析氢腐蚀、电化学阻抗谱和极化曲线测试结果相吻合,即3种试样的耐腐蚀性能从高至低顺序为:致密化后的试样>致密化前的试样>空白试样,即(La+Ce)双稀土转化膜可以对AZ91镁合金起到保护作用,且经过磷酸盐致密化处理后试样的耐腐蚀性能会进一步提高。     

镁合金健身器材的表面转化膜制备与性能研究

采用正交试验法对AZ91镁合金表面(La+Ce)双稀土转化膜进行了磷酸盐致密化工艺优化,并对比分析了基材和稀土转化膜致密化前后的耐腐蚀性能。结果表明,致密化工艺参数中对转化膜耐腐蚀性能的影响从大至小的顺序为:致密化温度致密化时间(NH_4)_3PO_4浓度,正交极差分析结果优化得到的AZ91镁合金的最佳稀土转化膜致密化工艺为致密化温度45℃、致密化时为3min和(NH_4)_3PO_4浓度6%;磷酸盐致密化处理后可在稀土转化膜表面形成CePO_4、Mg_3(PO_4)_2和LaPO_4相,并对致密化处理前的(La+Ce)双稀土转化膜表面的裂纹/孔洞缺陷进行填补和修复;析氢腐蚀、电化学阻抗谱和极化曲线测试结果相吻合,即3种试样的耐腐蚀性能从高至低顺序为:致密化后的试样致密化前的试样空白试样,即(La+Ce)双稀土转化膜可以对AZ91镁合金起到保护作用,且经过磷酸盐致密化处理后试样的耐腐蚀性能会进一步提高。     

镁合金阳极氧化电解液组分的优化探讨

为了改进镁合金的耐蚀性,促进其进一步应用,用优化工艺在AZ31镁合金表面制得了具有良好耐点蚀性能的阳极氧化膜,采用正交设计方法分析研究了电解液组分对镁合金氧化成膜及抗蚀性的影响,获得最优工艺参数为:45 g/L NaOH,80 g/L Na2SiO3,5 g/L柠檬酸钠,40 mL/L添加剂D(一种有机缓蚀剂);氧化温度10～30℃,时间10～40 min,电流密度1～20 mA/cm2,阴阳极面积比2:6.用该优化工艺在AZ31镁合金表面生成的氧化膜具有良好的耐点蚀性能,经浸泡耐蚀试验评定为9级.     

镁合金化学转化膜的耐腐蚀性研究

在50g/L KMnO4和100g/L Na3PO4组成的基础化学转化溶液中添加6 g/L缓蚀剂,在AZ31镁合金上获得了化学转化膜.用植酸作为转化处理液,分析了pH值、温度、转化时间及植酸用量(质量分数)对AZ31合金成膜及耐蚀性的影响,SEM观察表明,植酸膜经3.5%的NaCl溶液浸蚀后有一定的自愈合能力.这两种方法获得的转化膜均比铬酸膜光滑、致密均匀.     

镁合金表面草酸盐化学转化膜的性能

镘合金经化学转化处理后能提高其表面涂装的附着力和转运过程中的耐蚀性,已有的成熟铁合金表面膜的制备技术多含Cr6+类重金属离子,污染环境,不利于镁合金的回收利用.为了扩大镁合金在3C产品上的应用,研究了镁合金草酸盐化学转化膜处理工艺.借助表面分析技术和相关标准对此进行了研究.结果表明:镁合金表面形成的草酸盐化学转化膜呈乳白色,膜由均匀、细小、较致密的颗粒构成.表面经处理的镁合金经50次擦拭无颜色变化,试样表面电阻小于0.1 Q,盐雾试验超过24 h,性能均达到IBM使用标准.     

镁合金金黄色化学氧化工艺的研究

为了提高镁合金部件的防护-装饰性及基体与涂层的附着力,开发了一种镁合金化学氧化工艺.研究了三氧化铬和添加剂浓度、pH值、温度及氧化时间对氧化膜外观和耐蚀性的影响.优选出了最佳工艺:20～28g/L CrO3,4～6g/L添加剂,pH值1.5～2.0,常温,50～90 s.结果表明,经该工艺处理的镁合金表面可获得均匀的金黄色氧化膜,光泽好,具有较高的装饰性,同时,膜层具有一定的耐蚀性,与漆层附着力强,特别适用于铸镁合金AZ91D电子电器外壳的处理.     

6061铝合金表面γ-APS协同稀土镧盐复合膜的性能

单一硅烷转化膜对金属基体的保护不足,稀土处理可对硅烷转化膜进行改性。以硅烷γ-APS协同稀土镧盐处理6061铝合金板材,在硅烷基础溶液中添加不同含量的稀土硝酸镧对6061铝合金进行转化处理,采用电化学方法和硫酸铜点滴方法,研究了硝酸镧含量对铝合金基体表面γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH-602)硅烷膜耐蚀性能的影响,通过划格法和模拟大气腐蚀研究复合膜、硅烷膜试样、镧盐钝化膜试样与有机涂层间的结合力。结果表明:在KH-602硅烷基础溶液中添加15 g/L硝酸镧时硅烷镧盐复合膜的耐蚀性和结合力最好;复合膜主要由S,O,Si,Al,La元素组成,其中La元素含量明显高于单一稀土转化膜;与硅烷膜、镧盐转化膜相比,复合膜表现出很好的耐蚀性。     

植酸浓度对AZ91D镁合金表面植酸转化膜的影响

选择AZ91D镁合金为实验材料,在通过正交实验优化镁合金表面植酸转化膜成膜工艺的基础上,利用扫描电镜、能谱分析、点蚀实验和电化学测量等分析手段研究了植酸浓度对植酸转化膜表面形貌、表面成分及其耐蚀性的影响.结果表明植酸转化膜主要由Mg、A1、O、P和C元素组成,其中Mg元素含量随着植酸浓度的增大而减小,而P元素含量随着植...     

镁合金铬磷化工艺的试验研究

利用正交试验法和对比实验法研究了一种镁合金铬磷化处理工艺,通过分析计算获得了AZ91D镁合金铬磷化处理液的最佳配方及工艺参数:铬酐12 g/L,次磷酸钠20～30 g/L,室温处理8min.用该工艺方法处理AZ91D镁合金,表面得到了一层致密均匀、附着力和耐蚀性良好、厚度为2.5～3.5 μm的铬磷化膜层,将其用于涂装前的打底层可以大大提高漆膜的附着力和耐蚀性能.该工艺对镁合金的涂装生产具有一定的参考价值.     

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.     

稀土在镁及镁合金中的作用

综述了稀土元素在镁合金溶液中去氧化夹杂、除氢和与熔剂的相互作用,以及稀土元素对镁及镁合金的组织、性能、起燃温度、耐蚀性等方面的影响.阐述了RE在镁合金显微组织中细化晶粒、强化晶粒和晶界、提高合金力学性能的机理,以及与氧等元素反应在镁合金表面生成MgO、Al2O3、RE2O3、Mg17Al12组成的致密保护膜和由于Ce、Y、Le等元素的加入形成稀土转化膜对镁合金起燃温度、耐蚀性的作用.并对含稀土镁合金进行了评价与展望.