6061铝合金上硅烷膜的制备与性能

采用浸涂技术,在6061铝合金表面制备了γ-氨丙基三甲氧基硅烷膜。采用电化学方法和SEM研究了其在3.5%NaCl溶液中的耐蚀性及形貌。结果表明,当硅烷浓度为3%(体积分数),溶液pH为12,室温下水解时间72h形成的硅烷溶液具有较好的稳定性;铝合金试样在硅烷溶液中浸涂3min,固化温度180℃,固化时间120min,其表面形成的硅烷膜的耐蚀性最佳,表现为腐蚀电流密度降低和腐蚀电位的升高。     

5182铝合金表面硅烷涂层的制备与性能研究

目的提高5182铝合金表面耐蚀性能及其与漆膜的结合力。方法采用KH550硅烷试剂在5182铝合金表面制备硅烷涂层,同时探究不同浸泡时间、溶液pH值和固化温度对硅烷涂层结构和性能的影响,并优化硅烷涂层的制备工艺。采用扫描电子显微技术(SEM)、接触角试验仪和拉曼光谱研究硅烷涂层的结构和成分。采用电化学阻抗谱(EIS)技术评价涂层的耐蚀性能。采用涂层附着力自动划痕仪评价硅烷涂层对有机漆膜结合力的影响。结果浸泡时间180 s、溶液pH值11、固化温度90℃为5182铝合金表面硅烷涂层的最佳制备工艺,该工艺条件下制备的硅烷涂层均匀、致密地覆盖于铝合金基体表面,厚度约为100 nm。在Na_2B_4O_7×10H_2O和NaOH水溶液中,硅烷处理试样的低频阻抗值比未硅烷处理试样高约2个数量级,硅烷处理样品与漆膜的结合力明显优于未经过硅烷处理的试样。结论采用优化工艺制备的硅烷涂层能改善5182铝合金的耐蚀性能。当硅烷涂层作为中间层存在时,显著提高了有机涂层与合金基体的结合强度。     

铝合金表面不同硅烷化预处理的耐蚀性研究

采用浸涂工艺,用pH=4～5,体积分数＜3%的3种硅溶胶即γ-缩水甘油醚丙基三甲氧基硅烷（GPTMS）、双-（三乙氧基硅）乙烷（BTSE）和双-[γ-（三乙氧基硅）丙基]四硫化物（BTSPS）对YL12铝合金表面进行处理,GPTMS和双硅烷膜层分别采用100℃×60min和130℃×60min工艺固化,并用动电位（PDS）和电化学阻抗谱（EIS）测试了不同硅烷化膜层在3.5mass% NaCl溶液中的耐蚀性并与铬酸盐处理的耐蚀性进行了比较.结果表明,双功能硅烷化膜层的耐蚀性优于功能性硅烷化膜层的耐蚀性,BTSPS硅烷化膜层的耐蚀性最优.     

Studies on Silane-based Anti-corrosion Surface Treatment of Aluminum Allov 2024

采用正交试验探索硅烷偶联剂Si-69的水解工艺条件,研究了Si-69用量、水解pH值、水解时间等水解因素和老化成膜条件(温度、时间)对硅烷成膜试样耐蚀性的影响,确定了最佳水解工艺和老化成膜工艺.经电化学测试表明,硅烷膜的生成使2024铝合金基体表面的多孔性降低,有效阻止了腐蚀介质所参与的阴极活性点还原反应,极大地提高了基体的耐蚀性.     

新型高强稀土Al-Zn-Mg-Cu-Sc铝合金的阳极氧化及其抗腐蚀性能研究

针对添加稀土Sc的新型高强7000系铝合金中析出相的特征,发展了相应的阳极氧化工艺,并通过封孔后处理进一步提高膜层的致密性。结果表明,在7000系稀土铝合金表面存在的含Sc析出相作为微阴极,加速其周围Al基体的溶解,影响成膜均匀性。通过调整氧化溶液组成及电参数,在铝合金表面获得了均匀的阳极氧化膜。同时对比了氟锆酸盐、铈盐及沸水3种封孔工艺对阳极氧化膜耐蚀性的影响,结果显示沸水封孔后的阳极氧化膜呈银白色,膜层均匀致密,无缺陷和微裂纹存在,耐蚀性最佳,该膜层盐雾测试336 h未发生腐蚀,可以满足实际工业应用的要求。     

氯化铈掺杂对6061铝合金表面硅烷膜性能的影响

采用极化曲线、硫酸铜点滴、盐水浸泡等方法,研究了稀土氯化物对铝合金表面γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基(KH-570)硅烷膜耐蚀性能的影响。结果表明,在KH-570硅烷膜制备过程中添加一定量CeCl3可有效提高硅烷膜的耐蚀性;扫描电子显微镜(SEM)显示:未含CeCl3的硅烷膜表面有轻微裂痕,而含量为0.2%CeCl3的改性硅烷膜表面较为均匀致密。在本试验工艺条件下,硅烷溶液中CeCl3的最佳含量为0.2%。     

铝合金表面电刷镀制备稀土铈转化膜及其耐蚀性

利用电刷镀技术在铝合金表面制备了稀土铈转化膜,得到的稀土膜层厚度均匀,呈层状结构,与基体结合良好,在NaCl溶液中具有良好的耐蚀性。研究了刷镀电压和铈盐浓度对膜层耐蚀性的影响,得到在7 V电压和20 g/L铈盐浓度下制备的膜层具有良好耐蚀性能,经过480 h盐雾试验后,其表面耐蚀性评价达到8级以上,镀膜试样与原始LY12铝合金试样相比,腐蚀电流密度降低一个数量级,低频阻抗值则增大约30倍。该铝合金表面稀土转化膜电刷沉积溶液中不含强氧化剂,因此溶液长时间稳定且便于循环利用,可以对铝合金表面进行现场大面积常温刷镀,提高耐蚀性。     

镀锌钢板表面硅烷膜的制备及性能研究

目的提高镀锌钢板的耐腐蚀性能。方法在镀锌钢表面制备双-[γ-(三乙氧基硅)丙基]四硫化物(BTESPT)和乙烯基三乙氧基硅烷(VTES)单一硅烷膜和双硅烷膜,并掺杂缓蚀剂和稀土盐改性制备复合膜,用动电位极化曲线测试研究各种硅烷膜在3.5%Na Cl溶液中对镀锌钢的腐蚀防护性能。结果 VTES硅烷膜的最佳工艺条件为:V(VTES):V(乙醇):V(水)=7:30:70,p H=4.5,水解2 d,成膜时间20 min,固化温度100℃,固化时间30 min,VTES硅烷膜耐蚀性比BTESPT硅烷膜略差,但更经济。双层硅烷膜能够提高物理屏障作用,可以进一步增加耐蚀性。当铈盐和硅烷混合水解再成膜时,硅烷膜的耐蚀性最好。在硅烷水解溶液中加入0.01 mol/L的吡咯,可以制得耐蚀性优良的缓蚀剂掺杂硅烷摸。结论铈盐和吡咯改性硅烷膜对镀锌钢具有良好的保护作用。     

Si-69应用于2024铝合金表面硅烷化防腐蚀处理的工艺研究

采用正交试验探索硅烷偶联剂Si-69的水解工艺条件,研究了Si-69用量、水解pH值、水解时间等水解因素和老化成膜条件(温度、时间)对硅烷成膜试样耐蚀性的影响,确定了最佳水解工艺和老化成膜工艺.经电化学测试表明,硅烷膜的生成使2024铝合金基体表面的多孔性降低,有效阻止了腐蚀介质所参与的阴极活性点还原反应,极大地提高了...     

镁合金表面SiO2-ZrO2溶胶凝胶膜的耐蚀性

采用溶胶-凝胶法在AZ91D镁合金表面制备SiO2-ZrO2复合溶胶凝胶膜.研究膜层制备工艺中的干燥、固化过程对膜层耐腐蚀性能的影响,从而确定了SiO2-ZrO2复合溶胶凝胶膜在镁合金表面的最佳沉积工艺.通过全浸腐蚀试验和电化学测试方法评价了膜层的耐腐蚀性能.试验确定最佳沉积工艺参数:干燥温度为80℃、干燥时间为9 h、固化温度为250℃、固化时间为1 h.在优化工艺条件下制备的溶胶凝胶膜层对镁合金基体有一定的防护作用,提高了镁合金的耐蚀性.     

冷轧钢表面硅烷膜的制备及耐蚀性能研究

采用浸涂技术,在冷轧钢板(CRS)表面制备3-氨丙基甲基二乙氧基硅烷(APDMS)自组装膜。利用扫描电镜观察了该膜的形貌,运用极化曲线和交流阻抗图谱等电化学方法考察了APDMS膜在3.50%NaCl溶液中的耐蚀性能。研究表明:硅烷、乙醇、去离子水的体积比为4∶9∶87,溶液pH为11.0,水解温度40℃,水解时间30h为最佳水解工艺条件;在该条件下形成的硅烷膜耐蚀性能十分优越。     

冷轧钢表面复合纳米硅烷膜的耐蚀性能研究

采用正交试验法探讨了在冷轧钢表面制备复合纳米硅烷膜的最佳工艺条件,通过塔菲尔曲线研究了硅烷膜在3．50％NaCl溶液中的自腐蚀电流密度与自腐蚀电位。实验表明,形成复合纳米硅烷膜的最佳工艺条件为：水解温度为40℃、水解时间为8h、水解溶液的pH为10、水解溶液各组分的体积比为V（y-APS硅烷）：V（乙醇）：V（水）=7：22：75、浸涂时间20min、固化温度90℃、固化时间20min。纳米材料最佳用量为0．3g·L^-1。通过阳极极化曲线研究了存在与不存在纳米材料的硅烷膜的耐蚀性能,用扫描电子显微镜观察了在相同超电势下存在与不存在硅烷膜的冷轧钢在腐蚀前后的形貌变化。结果表明,复合纳米硅烷膜的耐蚀性能明显优于纯y-APS硅烷膜。     

耐海洋环境中霉菌腐蚀有机涂层的研究

为了提高铝合金耐海洋环境中霉菌腐蚀的性能,先在铝合金表面涂覆硅烷膜作为过渡层,然后在硅烷膜上涂覆成分配比不同的有机硅改性环氧树脂涂料.对比研究了涂层的表面形貌、相组成及霉菌腐蚀的性能.并探讨了涂层与基体的结合机理.结果表明:硅烷膜与铝合金基体、有机涂层之间发生了化学反应,使涂层与铝合金基体结合良好;按有机硅改性环氧树脂...     

40Cr钢表面TEOS改进硅烷膜的制备及其耐腐蚀性能研究

目的为了提高钢材表面的耐腐蚀性能。方法采用含正硅酸乙酯(TEOS)的硅烷液,在40Cr合金钢表面制备TEOS改进硅烷保护膜,并采用正交试验法优选出了最佳TEOS改进硅烷液的工艺参数。采用扫描电子显微镜(SEM)、中性盐雾实验失重法、电化学阻抗法和极化法对其成膜性能和耐腐蚀性进行测试。结果 TEOS改进硅烷膜的耐硫酸铜腐蚀时间相对于硅烷膜提高了近50%。电化学极化测试可以看到TEOS改进硅烷膜的腐蚀电位正移,腐蚀电流密度大幅度下降至1.883×10-6 A/cm2。电化学阻抗谱测试中,在阻抗-频率Bode图中低频区,杂化硅烷膜试样的阻抗值大于硅烷膜试样的阻抗值,表现出良好的抗腐蚀性能;相角-频率Bode图显示TEOS改进硅烷膜在中高频区出现一个宽大的平台区,而且在中高频区相位角度数大于硅烷膜的相位角度数,表现出良好的容抗性能,表明TEOS改进硅烷膜能大幅度提高40Cr的耐腐蚀性。结论所制备的TEOS改进硅烷保护膜具有较好的成膜性,该硅烷膜坚实致密,且所形成的膜结构具有较好的耐腐蚀性能。     

铝及铝合金无铬钝化研究进展

铝合金可加工成各种板材、型材、铝铸件,为了减少其在工业环境中的腐蚀损失,需进行钝化处理.钝化常作为涂层的预处理步骤,钝化膜能增强铝合金表面与有机涂层的结合力,进一步提高涂层对基体的防护能力.目前无铬钝化主要是钼酸盐钝化、稀土盐钝化、锆/钛盐钝化及有机物钝化,因此对这几种主要化学钝化法的研究进程及现状进行了综述.钼酸盐复配其他盐协同缓蚀,能够获得更强的耐腐蚀性能.稀土盐中加入强氧化剂和成膜促进剂,可以简化处理工艺,降低腐蚀电流.锆、钛盐中加入有机物形成复合膜,能够改善单一膜层的耐腐蚀性能,提高与基体的结合力.硅烷在铝合金表面形成交联结构,从而表现出良好的封闭效果.在硅烷中加入纳米粒子可以获得更好的膜层表面形貌,加入稀土及其氧化物可提高耐腐蚀性能.硅烷两步法成膜过程中,成膜次序不同能够获得不同的膜层物理性能和耐蚀效果.最后,对未来无铬钝化工艺的研究方向进行了展望.     

2024铝合金超疏水表面的制备及其耐蚀性能

目的 在2024铝合金基体上制备超疏水表面,从而提高自清洁性能和耐腐蚀性能。方法 采用硫酸和草酸钛钾混合电解液阳极氧化,用月桂酸乙醇溶液修饰,在铝合金基体上制备超疏水表面,用扫描电子显微镜（SEM）、红外光谱和光学接触角测量仪观察、分析超疏水表面形貌、化学结构和润湿性,用电化学交流阻抗和极化曲线测试研究超疏水表面在3.5%氯化钠中的耐蚀性。结果 20 V恒电位阳极氧化时间小于90 min时,随着时间的增加,接触角增大。铝合金在0.5 mol/L硫酸和0.01 mol/L草酸钛钾混合电解液中阳极氧化90 min,并在5%（质量分数）的月桂酸乙醇溶液中修饰1.5 h,能制备出最优的超疏水表面,接触角为157.99°。在3.5%氯化钠中浸泡14天后,超疏水铝的交流阻抗值高于空白铝4个数量级,Tafel极化曲线解析表明,保护效率为99.92%。结论 在低浓度硫酸中对铝阳极氧化,并用月桂酸修饰能够成功制备出超疏水表面。所得表面展现出良好的耐腐蚀性,并且耐孔蚀性能得到改善。     

无铬复合钝化膜的微观组织结构及耐腐蚀性能

目的解决热镀锌钢板表面六价铬钝化工艺所产生的环境污染问题。方法以钼酸铵、纳米硅溶胶、单宁酸、硅烷偶联剂KH151和KH792为主要原料配制新型环保的无铬复合钝化液,在镀锌板表面制备钝化膜。采用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X射线光电子能谱仪(XPS)分析无铬复合钝化膜表面的微观形貌、元素组成和化学成分,用电化学工作站测试Mo元素对镀锌板耐蚀性的影响,使用中性盐雾实验研究不同皮模量时膜层的耐蚀性。结果无铬复合钝化膜中的Mo元素可以抑制微裂纹的产生和发展,阻挡腐蚀性介质向金属基体扩散,提高复合硅烷膜的电阻。复合钝化膜的电化学交流阻抗比硅烷钝化膜提高了1.6倍,与六价铬钝化膜接近,可以有效抑制腐蚀电化学反应的发生,降低反应速度,提高膜层的耐蚀性。皮膜量为892 mg/m2时,膜层的腐蚀面积为0,耐蚀性达到六价铬钝化膜水平;皮膜量为1252 mg/m2时,耐蚀性能优异。结论制备的无铬复合钝化膜结合了硅烷钝化膜和钼酸盐钝化膜两方面的优点,提高了膜层的致密性和结合性,膜层耐腐蚀性接近/达到了六价铬钝化的效果。     

复配BTA与TTA钝化纯铜工艺研究

目的为了提高纯铜表面的耐腐蚀性。方法通过苯并三氮唑(BTA)与甲基苯并三氮唑(TTA)复配,对纯铜进行钝化,并分析钝化温度、时间及pH值对纯铜钝化效果的影响。分别运用电化学法、硝酸点滴实验、中性盐雾实验、SEM等手段对不同钝化液钝化膜的微观结构与耐蚀性能进行研究,并与铬酸盐钝化结果进行对比。结果将4 g/L BTA、4 g/L TTA复配,辅以氧化剂20 m L/L H_2O_2,对纯铜以pH值为4、钝化时间3 min、钝化温度40℃、自然风干老化1 d的钝化工艺处理后,可以生成明显的钝化膜。其表面致密,耐蚀性较好,在盐雾试验中腐蚀缓慢,其平均腐蚀速率为0.76 mg/d,自腐蚀电流密度仅为1.5660μA/cm2,缓蚀率达到81.9%,接近铬酸盐钝化的抗腐蚀效果。结论在适宜的钝化工艺下,经过BTA与TTA复配钝化后,可以在基体表面生成Cu/Cu_2O/Cu(I)BTA聚合物保护膜,同时TTA的非极性甲基形成的单分子层膜的疏水性更好,两者共同作用,形成较为致密的钝化膜覆盖在铜基体表面,明显提高纯铜表面耐蚀性。     

AZ91D 镁合金 Mo-Mn 无铬转化膜的制备与耐蚀性

目的通过Mo-Mn无铬转化膜提高AZ91D镁合金的表面耐蚀性。方法采用正交实验法,研究不同浓度的NaMoO4和KMnO4以及温度对转化膜的影响。优选实验参数后,考察时间对转化膜的影响。利用SEM及EDS研究转化膜的微观形貌及成分变化,测试转化膜在3.5%NaCl溶液中的极化曲线和交流阻抗谱。结果当NaMoO4和KMnO4的质量浓度分别为10,6 g/L,pH=5,温度为50℃,转化时间为40 min时,转化膜颜色较为均匀,微观裂纹相对较少,自腐蚀电位比镁基体大约提高0.075 V,自腐蚀电流密度比镁基体降低近1个数量级。当Na Mo O4和KMnO4的质量浓度分别为20,8 g/L,pH=5,温度为50℃,转化时间为40 min时,转化膜颜色最为均匀,微观裂纹相对最少,自腐蚀电位比镁基体提高大约0.047 V,自腐蚀电流密度比镁基体降低2个数量级。交流阻抗谱图显示,后一种转化膜试样的极化电阻为1450.2Ω,而镁基体的极化电阻为806.4Ω。结论 Mo-Mn无铬转化膜可以显著提高AZ91D镁合金的表面耐蚀性。