钢铁表面硅烷锆盐植酸复合转化膜耐腐蚀机理研究

为提高40Cr钢体表面耐腐蚀性能,采用双-[γ-(三乙氧基硅)丙基]-四硫化物(BTESPT)、硝酸锆和植酸在40Cr钢表面制备了具有优异耐蚀性能的硅烷锆盐复合转化膜,采用正交实验法优选了硅烷锆盐复合转化液成膜的工艺条件。采用硫酸铜滴定实验、扫描电镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)及电化学测试对复合膜的耐蚀性、形貌、成分、膜层的电位特性进行分析。结果表明：硅烷锆盐复合膜最优工艺为硅烷浓度5%(体积分数),硝酸锆浓度为0.75%(质量分数),溶液pH值为4,反应温度25℃,反应时间50 s;通过硫酸铜点滴试验和电化学测试可以看出掺杂植酸的复合转化膜的耐蚀性比单一硅烷膜和硅烷锆盐膜得到了明显的提升;通过微观形貌观察可以看出,植酸的添加弥补了膜层缺陷,阻碍了腐蚀介质的扩散,增强了膜层的耐腐蚀性。     

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。     

热镀锌钢硅烷-壳聚糖转化膜的制备及其性能

为了提高壳聚糖转化膜的耐蚀性,以硅烷KH563与壳聚糖作为主成膜物质,添加正硅酸四乙酯、纳米二氧化硅和三甲基氯硅烷作辅成膜物质,在镀锌钢表面转化成膜,采用电化学工作站分析转化膜的电化学性能,采用扫描电镜及原子力显微镜观察转化膜形貌,并与单一的硅烷KH563转化膜和壳聚糖转化膜进行性能比较.结果表明:硅烷-壳聚糖转化膜的抗腐蚀性能优于单一转化膜;KH563与壳聚糖复合后,提高了转化膜的表面粗糙度,使其耐腐蚀性和疏水性有所提升.     

6061铝合金表面硅烷-镧盐复合转化膜的耐蚀性能和结合力

目前国内对稀土硝酸镧改性硅烷膜的耐蚀性少见研究报道。采用极化曲线、硫酸铜点滴试验方法,研究了硝酸镧对6061铝合金表面γ-氨丙基三甲氧基硅烷(KH-550)硅烷膜耐蚀性能的影响;通过全浸腐蚀试验进一步研究复合膜、空白试样、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-550硅烷基础溶液中添加一定量硝酸镧可有效提高硅烷膜的耐蚀性和结合力;所得复合膜层均匀、致密。同时初步探讨了复合膜的耐蚀机理。     

钴盐对热镀锌板有机硅烷转化膜耐腐蚀性能的影响

镀锌板经单纯的有机、无机钝化均不能满足工业生产需求,而目前在2种有机钝化剂中添加无机钝化剂的研究鲜见报道.将KH560和KH858 2种有机硅烷复合作为有机硅烷钝化液,再添加CoSO4·7H2O复配,用其浸涂热镀锌板制成钴盐有机硅烷复合转化膜.采用Tafel极化曲线、交流阻抗、盐水浸泡和中性盐雾试验研究钴盐加入前后转化膜耐蚀性的变化.结果表明:相比于有机硅烷转化膜,加入钴盐后形成的钴盐有机硅烷复合转化膜阻抗增大,自腐蚀电流密度减小,耐蚀性明显改善,中性盐雾腐蚀72 h后腐蚀面积仅7％.     

镀锌钢板表面改性纳米SiO_2复合磷化膜的性能

纳米材料在表面处理领域应用广泛,但在磷化工艺中的应用尚处于起步阶段。选用小分子量的乙烯基三乙氧基硅烷(A151)对纳米SiO_2进行表面改性处理,改善其在溶液中的分散性,将改性纳米SiO_2加入预先配制的基础磷化液中,在镀锌钢板表面制备出复合改性纳米SiO_2的无镍晶态磷化膜。通过电化学测试、中性盐雾试验、扫描电镜、X射线衍射仪等研究了改性纳米SiO_2对磷化膜层性能的影响。结果表明:乙烯基三乙氧基硅烷改性纳米SiO_2分散性良好,在磷化液中加入改性后的纳米SiO_2可以较大地提升磷化膜层的耐蚀性,从而提高纳米材料在汽车制造工业中的应用效果。     

Cu/纳米ZrO_2复合电刷镀层的耐磨与耐蚀性

为了提高纯铜件表面的耐磨、耐蚀性能,又保证其导热性,以紫铜板为基材,采用电刷镀方法制备了Cu/纳米ZrO2复合镀层,对镀层的表面形貌、耐磨性及耐蚀性进行了分析,并与未添加纳米ZrO2制备的普通快速铜镀层进行比较。结果表明:纳米ZrO2颗粒的加入显著改变了快速铜镀层形貌,在镀液中纳米ZrO2颗粒含量为30g/L时,复合镀层表面平整度和致密性最佳;硬质纳米ZrO2颗粒的嵌入改变了铜基镀层的黏着磨损,表现为显微切削磨粒磨损;在3.5%NaCl溶液中,纳米ZrO2颗粒的加入,使复合镀层的腐蚀电位显著正移,经10%醋酸溶液浸泡复合镀层的腐蚀速率比普通快速铜镀层小1个数量级,耐蚀性得到了提升。     

Al2O3纳米粒子对镁合金阳极氧化的影响研究

通过在阳极氧化液中添加纳米Al2O3,在镁合金表面制备了复合阳极氧化膜。采用扫描电镜、能谱仪、动电位极化测试以及往复摩擦磨损实验研究了纳米Al2O3的添加量对阳极氧化过程、形貌及氧化膜性能的影响。结果表明,纳米颗粒的加入,增大了溶液电阻,从而使得成膜电压提高。纳米粉末的添加量与复合氧化膜的性能没有线性相关性。当电解液纳米颗粒的浓度为10g/L时,可以获得表面光滑平整、孔径细小均匀的复合氧化膜,此时复合氧化膜具有最优的耐蚀性和耐磨性能。     

镀锡层表面无机硅/有机硅烷复合钝化膜的制备及性能

为了进一步提高镀锡钢板的耐蚀性,以正硅酸四乙酯(TEOS)和四丙氧基硅烷(TPOS)为无机硅前驱体,分别与乙烯基三乙氧基硅烷(A151)交联,在镀锌钢板表面制得无机硅/有机硅烷复合钝化膜。采用电化学极化曲线及交流阻抗(EIS)谱、中性盐雾试验、抗硫性试验、附着力试验、原子力显微镜(AFM)等研究了2种复合钝化膜的耐蚀性、抗硫变性、附着力及形貌。结果表明:以四丙氧基硅烷为前驱体的无机硅/有机硅烷复合转化膜具有更好的耐腐蚀性能、附着力、表面形貌及抗硫性,2 h中性盐雾腐蚀后其表面未出现任何锈斑。     

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。     

汽车用镁合金铈盐改性硅烷复合膜的耐蚀性

目前镁合金表面稀土-硅烷化改性多采用复合工艺,简单硅烷化处理研究较为少见。将不同含量的硝酸铈直接添加到KH-550硅烷溶液中,应用简单化学浸渍法在AZ91D压铸镁合金表面制备了铈盐改性硅烷复合膜;通过点滴腐蚀试验、全浸腐蚀试验和电化学交流阻抗谱评价了铈盐改性复合膜的耐蚀性能,利用扫描电子显微镜和椭偏仪分析了铈盐改性复合膜的表面微观形貌和厚度。结果表明:与硅烷膜相比,铈盐改性硅烷复合膜较均匀、致密、平整,厚度明显增加;随着硝酸铈含量的增加,铈盐改性硅烷复合膜的耐蚀性能先上升后下降,当硝酸铈掺杂量达到0.50 g/L时,复合膜的耐蚀性能最佳;随盐水浸泡时间的延长,复合膜的低频阻抗值先增大后减小,表明其具有一定的"自修复"能力。     

镀锌层表面KH-560硅烷膜耐蚀性能研究

利用正交实验研究了硅烷偶联剂在镀锌板上的钝化工艺,采用KH-560对热镀锌板进行钝化处理.比较钝化膜与空白试样在5%NaCl溶液中的极化曲线、电化学交流阻抗谱,并通过盐水浸泡实验进一步验证了硅烷膜的耐蚀性能.结果表明:经硅烷钝化处理后的镀锌板,其腐蚀电流密度下降,极化电阻升高,硅烷膜抑制了镀锌板的腐蚀过程,其耐蚀性能优于空白试样,接近铬酸盐钝化膜的耐蚀性.     

6061铝合金硅烷-氟钛酸盐复合膜的最佳制备工艺及耐蚀性

为了增强6061铝合金基体的耐蚀性,以盐雾试验后试样腐蚀面积作为评价指标,采用正交试验优选出以钛盐和H2O2为促进剂的铝合金氟钛酸盐协同硅烷复合膜的最佳制备工艺条件:钛盐5 g/L,氟化钠6 g/L,H2O210 m L/L,pH值为4,常温下浸涂60 min。在该工艺条件下制备出的复合膜具有较好的耐蚀性。通过极化曲线、中性盐雾试验分析比较了硅烷-氟钛酸盐复合膜和单一硅烷膜的耐蚀性能,并通过扫描电镜观察了膜层的表面形貌。结果表明:硅烷-氟钛酸盐复合膜可以降低6061铝合金的腐蚀速率,对铝合金基体有较好的保护作用。     

热浸锌层植酸/硅烷复合钝化膜及其耐蚀性能

为了研制热浸锌层表面高耐蚀、绿色环保的无铬钝化工艺,对热浸锌板进行植酸钝化、硅烷钝化和植酸/硅烷两步复合钝化。采用正交试验和单因素试验对复合钝化工艺进行了优化;采用Tafel曲线、盐雾试验及硫酸铜点滴试验分析复合钝化膜的耐蚀性能,利用场发射扫描电镜(FESEM)观察了钝化膜的表面形貌,通过EDS分析钝化膜的成分,并提出复合钝化膜的结构模型。结果表明:植酸膜与硅烷膜通过"交联-协同作用"在热浸锌表面形成一层致密的保护膜层,较单一钝化膜更致密,耐蚀性能与三价铬钝化膜相当;经植酸/硅烷复合钝化处理后,锌表面生成的钝化膜层阻碍O_2和电子在锌表面和溶液之间的转移和传递,改变了界面反应历程,从而提高了阴极极化,改善了复合钝化膜的耐腐蚀性能。     

乙烯基硅烷处理的Q235钢在3．5％NaCl中腐蚀性的阻抗谱分析

从阻抗谱方面研究Q235钢硅烷处理的防腐蚀效果和成膜机理的报道较少。以不同浓度（1％～7％）、不同pH值（3～5）的乙烯基三乙氧基硅烷（VTES）水解液对Q235钢进行处理,利用电化学阻抗谱（EIS）分析了硅烷膜对3．5％NaCl溶液中Q235钢的防护效果及机理,并用红外光谱与扫描电镜（SEM）分析了Q235钢表面VTES膜的分子结构及其在盐水中浸泡腐蚀后的形貌。结果表明：VTES膜能明显改善Q235钢的耐蚀性能;经5％硅烷,pH=4的水解液处理形成的VTES膜在3．5％NaCl溶液中的电荷转移电阻及膜孔电阻最大,耐蚀效果最好,在3．5％NaCl溶液中浸泡5d后仍未发生腐蚀;Q235钢表面形成的硅烷膜既存在金属表面与硅醇单体的缩合,也有硅醇单体的缩合,还有未发生交联的Si-OH基团。     

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.     

表面膜对含硼HA177-2黄铜腐蚀的影响

测定了成膜前后加硼HA177－2铝黄铜的静态腐蚀速率、脱锌系数和电化学行为.用离子探针（SIMS）分析了铝黄铜表面膜的组成和深度分布．结果表明：表面膜中富集Zn、AI、B；退火形成的表面膜提高了铝黄铜在中性介质中的耐蚀性，但不能提高它在酸性介质中的耐蚀性能．