锌表面稀土转化膜的研究进展

稀土转化能够提高锌的耐腐蚀性能,其转化工艺具有环保、高效等优点.简要介绍了国内外关于锌表面稀土转化膜研究的主要方法、工艺流程以及对成膜机理的探讨.总结了不同阶段转化膜工艺的优缺点.指出了稀土转化膜工艺的发展趋势及应用前景.     

稀土转化膜在金属防腐方面的研究进展及应用

稀土转化膜因具有良好的耐腐蚀性且无毒,近几年受到越来越多的研究者关注。简要介绍了稀土转化膜的概念及成膜机理,并对稀土在黑色金属和有色金属铝、镁、锌及其合金的防腐蚀应用研究情况进行了综述。研究发现单一稀土转化膜的抗腐蚀性能相较复合稀土转化膜差,还说明了铈转化膜较其他稀土转化膜具有更好耐腐蚀性能的原因。最后指出复合稀土转化膜、稀土复合合金镀层及稀土转化膜致密化处理为未来稀土转化膜的发展方向。     

稀土铈转化膜在高氯离子溶液中的缓蚀作用

添加剂对稀土铈转化膜质量和耐蚀性有较大的影响.通过失重悬挂法研究了不同添加剂(双氧水、氯化钠和苯甲酸纳)对稀土铈转化膜形成的影响规律,即稀土铈转化膜在高氯离子的环境下的缓蚀作用.结果表明,未加添加剂的情况下,随着硝酸铈浓度的增大,铈转化膜厚度逐渐增加,腐蚀速度逐渐降低,耐蚀性逐渐增强,硝酸铈浓度超过0.003 mol/L后,腐蚀速度基本保持不变.添加双氧水对稀土铈转化膜的成膜质量没有起到促进作用;一定量氯化钠的加入可以提高转化膜的成膜质量;苯甲酸钠的加入可较大程度地提高稀土铈转化膜的成膜质量,在相同的硝酸铈浓度条件下,添加剂的加入对转化膜厚度的影响不明显.     

时效对AZ63镁合金稀土镧-铈转化膜耐孔蚀性能的影响

时效时间对镁合金表面稀土转化膜的耐腐蚀性能有很大影响.将AZ63镁合金浸入硝酸镧和硝酸铈混合溶液中,在其表面制备稀土镧-铈转化膜并在空气中作0,24,48,60,72,90 h时效处理.利用循环伏安曲线、极化曲线、扫描电镜对AZ63镁合金稀土镧-铈转化膜在3％NaCl溶液中的孔蚀行为进行了研究.结果表明:时效处理能进一步提高稀土镧-铈转化膜的附着力、致密性和均匀性,从而显著提高镁合金的耐蚀性;稀土镧-铈转化膜的耐蚀性随时效时间的增加先增强后减弱,时效48 h时稀土镧-铈转化膜致密、附着力强,具有较好的耐蚀性,不易发生孔蚀,击穿电位为-1.418 V,孔蚀坑较浅;大电流密度更容易诱发孔蚀,当诱导孔蚀电流密度分别为0.4,1.5 mA/cm2时,时效48 h稀土镧-铈转化膜的诱发孔蚀时间为480,300 s.     

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.     

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.     

镁合金稀土转化膜研究进展

镁合金稀土转化膜技术是近年来发展起来的一种环保型镁合金表面处理新技术.本工作从成膜工艺及耐蚀性能评价,膜的组成、结构及形貌,膜的形成及其机制,膜的耐蚀机理研究四个方面综述了国内外在镁合金稀土转化膜研究中的进展及现状,指出了目前镁合金稀土化学转化处理中存在的一些问题,并展望该技术的发展前景.     

溶剂种类对PVDF超滤膜结构和性能的影响研究

选用不同种类的溶剂以L-S相转化法制备PVDF超滤膜,讨论了不同溶剂种类对膜结构和性能的影响.研究表明,仅仅考虑以热力学参数来预测或解释得到的最终膜结构和性能都是不充分的,必须考虑成膜的动力学过程.采用的4种溶剂所制备的PVDF超滤膜的纯水通量与相互扩散系数之间有很好的关联性,其通量顺序为DMSO>NMP>DMAC>DMF,即随着溶剂与水的相互扩散系数的增大,膜的纯水通量减小;膜的SEM照片显示,对PCDF膜而言,纯水通量不仅仅取决于皮层的孔隙率,也可被认为是亚层形态的显示.同时还采用了两种复合溶剂NMP/THF,NMP/AC制备PVDF超滤膜,考察了由于溶剂与水的亲合性变化而导致的膜性能和结构的变化,结果表明,随着溶剂中丙酮和四氢呋喃的浓度增加,复合溶剂与水的亲合性降低,膜的纯水通量下降,膜变得更加致密小孔,膜的SEM照片也证明了这点.     

聚丙烯腈基不对称膜相转化过程中孔结构形成研究

采用L-S相转化法制备聚丙烯腈不对称膜,使用光学显微镜测试非溶剂在铸膜液中的扩散速率,结合光穿透实验、扫描电子显微镜及气体渗透性能测试结果,研究相转化过程中溶剂种类、铸膜液浓度及蒸发时间对成膜过程中孔结构形成过程的影响.结果表明:成膜工艺对相转化过程中的孔结构的形成有明显影响.不同溶剂制备的铸膜液其黏度及溶剂与非溶剂溶解度参数差不同,影响非溶剂在铸膜液中扩散系数.增加铸膜液浓度,其黏度增加;延长蒸发时间,膜的致密层厚度增加,二者都使非溶剂在铸膜液中的扩散系数下降,从而影响相转化过程中孔结构的形成.     

铝表面防护性稀土铈转化膜的研究

采用阴极电沉积法在铝阳极氧化膜上制备出稀土铈转化膜;通过SEM和EDS表征了阳极氧化膜、阴极电沉积铈转化膜的形貌和组成成分;用极化曲线法、EIS交流阻抗法等电化学方法对这两种膜进行了耐蚀性评估.结果表明,在铝阳极氧化膜上经过阴极电沉积可制备稀土铈转化膜,其耐蚀性比铝阳极氧化膜的耐蚀性显著提高.     

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.     

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。     

6061铝合金表面硅烷-镧盐杂化膜制备工艺参数的正交优化

为探索硅烷-稀土盐复合膜的最佳制备工艺,以La(NO_3)_3·6H_2O为成膜物质,H_2O_2为促进剂,在铝合金表面制备硅烷-镧盐杂化膜,以膜层的极化电阻作为评价指标,采用正交试验法对制备工艺进行优选,采用电化学极化曲线和交流阻抗谱分析膜层的耐腐蚀性能,采用扫描电镜观察膜层的形貌,并与单一硅烷膜和镧盐膜的性能进行比较。结果表明:杂化膜的最佳制备工艺中镧盐沉积条件为10 g/L La(NO_3)_3·6H_2O,15 mL/L H_2O_2,成膜温度50℃,成膜时间40 min;镧盐掺杂有效提高了膜层的均匀度与致密度;杂化膜较单一硅烷膜和镧盐膜具有更好的致密性和疏水性,且能明显发挥镧盐膜和硅烷膜的协同作用,可有效降低6061铝合金的腐蚀速率,提高其耐蚀性。     

用阴极电解法沉积铝合金铈转化膜

在铈盐溶液中阴电极解的方法沉积铝合金铈转化膜,用电化测试,腐蚀实验,ＳＥＭ和ＥＤＡＸ等分析手段研究了转化膜的性能,结果表明,钪转化膜的形貌垢形貌组成和耐蚀与铝合金表面状态和阴极是否发生析氢反应关系密切,要想获得性能良好的转化膜必须抑制氢气在阴极上析出。     

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.     

6061铝合金钛锆铈化学转化成膜过程及膜层的耐蚀性能

为进一步改善6061铝合金表面无铬化学转化膜的综合性能,以H2TiF6和H2ZrF6为主成膜剂,铈盐、偏磷酸盐等辅助成膜剂,制备了具有较高耐蚀性能的Ti-Zr-Ce化学转化膜。通过扫描电镜及能谱仪分析转化膜表面形貌及元素构成,并采用电子探针显微分析仪观察不同成膜阶段的铝合金微区结构的变化规律,研究了6061铝合金表面Ti-Zr-Ce化学转化成膜过程及膜层耐蚀性能。结果表明:膜层主要含有Al、O、Ti、P元素,还含有少量F、Zr元素,推测主要成分为TiO2,ZrO2,Al2O3及少量磷化物;极化曲线和交流阻抗测试表明Ti-Zr-Ce化学转化膜具有较好的耐蚀性能,反应时间为150s时制备的Ti-Zr-Ce转化膜试样的腐蚀电位为-0.577V,腐蚀电流密度较低,为0.115μA/cm^2.     

5052铝合金表面钝化工艺及钝化膜的耐腐蚀性能

为了提升汽车铝合金零部件的表面耐蚀性,采用硫酸铬化学钝化方案,研究了5052铝合金表面钝化工艺及钝化膜的耐蚀性能.探究了钝化液中Cr2(SO4)3浓度、K2ZrF6活性剂浓度及钝化时间对钝化质量的影响,并采用中性盐雾试验、硫酸铜点滴试验评价了钝化膜的耐蚀性能.试验结果表明:硫酸铬浓度1.0 g/L,氟锆酸钾浓度2.5 ...     

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。     

AA6063稀土铈-锰无铬转化膜的自修复性能研究

以硝酸铈为成膜主盐,高锰酸钾为氧化剂,对AA6063进行表面无铬转化处理;经过处理后的铝合金表面呈金黄色,膜层均匀,耐腐蚀性能良好。应用电化学工作站的开路电压和电化学极化曲线对铝试样、铈-锰转化膜试样及打磨破坏后的铈-锰转化膜试样进行研究,发现铝合金表面铈-锰转化膜被破坏后具有自修复性能。     

2024铝合金表面混合稀土转化膜的研究

利用浸渍法在铝合金２０２４表面上获得了混合稀土转化膜。确定了成膜的最佳工艺。利用湿热试验、盐水浸渍试验及电化学测试方法评价了膜的耐蚀性能。用扫描电镜观察了膜的微观形态。提出了膜形成的可能机理和耐蚀机理。