臭氧与Ni~(2+)对碳钢表面磷化的影响

研究了臭氧存在下,在磷化液中添加Ni2+改善磷化膜耐蚀性能的情况。结果表明,在臭氧浓度为1.62mg/L、Ni2+为0.8 g/L、pH值为2.75的磷化液中,40℃处理5 min获得的磷化膜膜层致密,呈暗灰色,膜重为6.19g/m2,耐硫酸铜点蚀时间大于109 s;增加Ni2+到1.6 g/L,膜重略减小,耐蚀时间增大到127 s。扫描电镜观察发现,臭氧浓度在1.62 mg/L时磷化膜由较大的厚板状晶粒构成,紧贴基体覆盖严密。由XRD结果可知,有臭氧时,磷化膜的主要物质是Zn3(PO4)2.4 H2O,并有Zn2Fe(PO4)2.4 H2O;当臭氧浓度为1.62 mg/L时,Fe(110)面的强度最小,说明磷化膜将碳钢基体表面覆盖严密。电化学测试表明磷化膜耐蚀性良好。     

Mg-Gd-Y-Zr镁合金表面锰系磷化膜的制备工艺及性能研究

以Mg-Gd-Y-Zr镁合金为研究对象,以提高其耐蚀性为目的,利用化学转化方法在镁合金基体表面制备磷化膜。通过调整磷化液成分、pH值及温度等参数,采用正交试验优化工艺配方,在Mg-Gd-Y-Zr镁合金表面成功制备耐蚀性良好的磷化膜,并通过点滴实验、动电位极化曲线、电化学阻抗谱、扫描电镜(SEM/EDS)、X射线衍射(XRD)等测试方法系统研究磷化膜的腐蚀电化学行为及成膜机理。结果显示,Mg-Gd-Y-Zr镁合金表面制备磷化膜的最优工艺配方为:磷酸二氢锰50 g/L,50%硝酸锰40 g/L,硫酸镍4 g/L,乙二胺四乙酸2 g/L,柠檬酸3.5 g/L,pH值为2.2,温度60℃,磷化时间40 min。在此工艺条件下制得的磷化膜的表面均匀致密、晶粒细小,其主要成分为:镁锰氧化物(MgMnO_3、Mg_2MnO_4、Mg_6MnO_8)以及带有结晶水的Mg_3(PO_4)_2和MnHPO_4,该磷化膜不仅降低了镁合金的腐蚀倾向,而且也显著降低了其腐蚀速度,具有良好的耐蚀性,能够对Mg-Gd-Y-Zr镁合金基体起到有效的保护作用。     

Fe2+对铝合金无铬磷化的影响

通过电化学、X射线衍射、能谱仪、扫描电镜等分析方法研究了铝合金在含Fe2 磷化液中的磷化过程.结果表明,在磷化液中加入Fe2 后可使磷化膜均匀、致密,促进磷化膜的形成,磷化膜的主要成分为Zn3(PO4)2·4H2O和Zn2Fe(PO4)2·4H2O.     

响应面分析法在绿色快速磷化工艺研发中的应用

长期处于户外的输电杆塔容易遭受锈蚀而受损，传统的涂料涂覆处理无法起到同时除锈和防腐的作用，因此亟须探索一种适合输电杆塔的绿色磷化处理工艺。基于电化学与响应面分析法，以磷酸与氧化锌为基础磷化液，研究植酸、复合钝化剂BM1、硝酸锰三种促进剂的浓度对锌系磷化膜成膜质量的影响，以硫酸铜点滴时间评判其耐蚀性。采用扫描电子显微镜观察添加不同促进剂的磷化液所形成磷化膜的表面形貌。通过响应面分析法对磷化液的成膜耐腐蚀效果进行优化，得到硫酸铜点滴时间的二次响应方程。各因素影响次序为硝酸锌>复合钝化剂(BM1)>植酸>硝酸锰，通过优化获得硫酸铜点滴时间为101 s的磷化液配方，即氧化锌15 g/L、磷酸100 g/L、复合钝化剂BM1 1.7 g/L、植酸11.7 mL/L、硝酸锌52.4 g/L、硝酸锰5.9 g/L、OP-10乳化剂适量。通过响应面优化参数得到的磷化液配方在具有除锈功能的同时能有效提高Q235低碳钢的耐腐蚀性能，可为磷化液新配方的性能预测和浓度优化提供方法与理论指导。     

碳钢的电解磷化工艺探究

以碳钢为研究对象,采用正交试验方法探究了一种基于普通磷化液的电解磷化工艺参数。并采用磷化膜外观、厚度、硫酸铜点滴时间等手段对磷化膜的成膜性能和耐腐蚀性能进行表征和评价。结果表明,在电解时间60s,总酸110点,温度20℃,电流密度0.4A/dm2的条件下,形成具有厚度一致、耐腐蚀性能优越的膜层。通过SEM与XRD对磷化膜进行微观表征,得出此磷化膜是颗粒状分布均匀且由Zn3(PO4)2·4H2O单相构成。这种磷化方法可制备出成膜速度快、抗腐蚀性能优良的磷化膜,且磷化液无沉渣、无有毒离子,是一种高效环保磷化处理方法。     

Mn（NO3）2/Na2MoO4对AZ31B镁合金表面磷化膜微观形貌及耐蚀性的影响

以AZ31B镁合金为基体,通过化学沉积的方法分别在添加Mn(NO3)2,Na2MoO4以及复配的锰系磷化溶液中获得了磷酸盐转化膜。采用扫描电子显微镜(SEM)、电化学工作站及CuSO4点滴等表征手段,研究添加剂对磷化膜表面微观形貌和耐蚀性的影响。结果表明:Mn(NO3)2含量在0~2 g/L之间增加时,磷化膜晶粒尺寸先减小后增大,耐蚀性先增大后降低;Na2MoO4含量在0~0.5 g/L之间增加时,磷化膜晶粒尺寸显著减小,然后增大,耐蚀性显著提高;Mn(NO3)2和Na2MoO4复配后膜层致密,耐蚀性增强,但差于单独引入Na2MoO4的改善效果。综合比较分析,Mn(NO3)2对锰系磷化膜耐蚀性的改善作用较小,而添加0.25 g/L的Na2MoO4获得的膜层更均匀细致,耐蚀性能更佳。     

电泳涂装常温磷化工艺及磷化膜性能

在自制的低温锌系磷化液基础上,通过加入镍盐、锰盐和羧基聚合物,并以硝基苊为促进剂,研制出了一种适用于电泳涂装的低锌锰改性常温磷化工艺.用扫描电镜和能谱仪对低锌锰改性磷化膜与普通锌系磷化膜的形貌和组成进行对比分析.结果表明,该工艺制备出的磷化膜耐蚀性和耐碱性均优于普通锌系磷化膜;该磷化工艺可在常温下10min内在金属表面形成完整、致密、耐碱性好的磷化膜,它是由Zn3(PO4)2、FeZn2(PO4)2、Mn Zn2(PO4)2组成的椭球状磷酸盐晶体薄膜.     

一种铁系磷化液的研制

通过实验讨论了铁系磷化液的研制配方、磷化成膜的影响因素及磷化膜的性能。结果表明,铁系磷化液使用过程中无沉渣,铁系磷化膜的膜层重量为1.2g/m2,柔韧性为1mm,耐硫酸铜点滴实验3min以上。同时发现,试验配方在磷化成膜过程中能形成柔韧性好、耐蚀性强的铁系薄层磷化膜,该膜在阴极电泳过程中溶解性小。     

耐磨复合磷化的研究

传统的磷化膜主要用于耐腐蚀.主要研究一种耐磨性磷化膜,目的是提高磷化膜的耐磨性,使磷化膜可以作为一种固体润滑膜独立使用.按磷化的成膜机理,设计了耐磨复合磷化液配方.研究了磷化液主要成分的含量、温度、时间、酸比等工艺参数对磷化成膜的影响,并研究了复合磷化膜的耐磨性.结果表明:最佳磷化工艺为20g/L Zn(NO3)2、60g/L日夫盐、15g/L Mn(NO3)2、2g/L Ni(NO3)2、2g/L Ca(NO3)2、1g/L酒石酸,少量添加剂,温度60～70℃,时间10～15min.复合磷化膜为深灰黑色,细密针状结晶,孔隙分布均匀.磷化前的表面调整能提高磷化质量.复合磷化膜能有效降低摩擦副表面的摩擦因数,从原来的0.8降到0.2.提高了耐磨性.     

钡盐改性清洁型常温锌锰系磷化液

Q235钢铁试片在磷酸、氧化锌、硝酸锰、钼酸铵、硝酸钡等组成的钡盐改性锌锰系磷化液中常温快速磷化后,自然干燥3 h以上,生成了免水洗的彩色磷化膜。用SEM和EDS对磷化膜进行形貌和元素含量分析。结果表明,免水洗的磷化膜由铁、锌、锰、钡的磷酸盐及少量的钼酸盐等组成,膜晶粒尺寸≤3μm,膜连续、致密,膜重约1.1 g/m2,耐3%的NaCl溶液腐蚀约2.5 h,喷涂铁红环氧底漆后附着力达到一级。     

超声波处理聚氨酯泡沫化学镀镍优化工艺*

为研究聚氨酯泡沫化学镀镍在超声波处理条件下的最优工艺,探讨不同超声波功率对聚氨酯泡沫化学镀镍沉积速率和电阻率的影响,并在超声波频率25Hz、功率90W下设计正交试验,确定聚氨酯泡沫化学镀镍的最佳工艺条件。利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和热震试验等手段分别对镀镍聚氨酯泡沫的表面形貌、晶型结构和镀层的结合力进行表征。结果表明:随着超声波功率的增大,化学镀镍的沉积速率加快,在超声波功率为90W时,沉积速率增加趋势减慢,电阻率得到最小1.3Ω.cm。通过正交试验得出:当NiSO4浓度为35g/L,NaH2PO2.H2O浓度为20g/L,Na3C6H5O7.2H2O浓度为20g/L,pH为9,温度45℃,施镀时间为40min时,工艺条件最优。在最佳工艺条件下进行施镀,聚氨酯泡沫镀层光亮、均匀、覆盖完全,导电性和结合力良好。     

免水洗常温热镀锌表面磷化技术研究

以磷酸、氧化锌、磷酸二氢锰、钼酸铵和硝酸钙等为原料,通过正交试验等方法开发了一种磷化后免水洗的常温热镀锌表面磷化液。研究了磷化液的pH值、磷化温度、磷化时间以及自干时间等对磷化膜质量的影响。结果表明:磷化液pH值为2.6～3.3,在5～40℃浸渍磷化7～10min,自然干燥3h可获得磷化后工件免水洗的磷化膜。磷化膜的耐蚀时间超过50s,喷涂铁红环氧底漆后的漆膜附着力达1级。     

金属表面黑色磷化液的研究

选用马日夫盐、三氯化锑、酒石酸钠、磷酸、钼酸钠及自制的聚合物-A和聚合物-B为黑化液的主要成分,通过正交试验优化出了最佳配比,即:马日夫盐8.0 g/L,三氯化锑6.0 g/L,酒石酸钠6.0 g/L,磷酸50g/L,钼酸钠1.0 g/L,聚合物-A 1.0 g/L,聚合物-B 1.5 g/L.测试结果表明,采用该黑化液得到的黑化膜致密、均匀,抗蚀性好.     

AZ31镁合金表面化学镀镍工艺研究

    研究了在AZ31镁合金表面直接化学镀镍工艺,得到了镀液的最佳配方,镀液的成分为25 g/L NiSO₄•6H₂O、25 g/L次亚磷酸钠、15 g/L柠檬酸、10 g/L NH4F、1 mg/L硫脲.在温度为85℃、pH=9.0、反应时间1小时条件下可以在AZ31镁合金表面得到性能良好的Ni P合金化学镀层,镀层厚度超过10 μm.用SEM、XRD和EDS研究了镀层的形貌和物相组成;在3.5%NaCl水溶液中通过测定Tafel极化曲线研究了镀层的耐腐蚀性能.结果表明,Ni-P镀层比基体AZ31镁合金的耐腐蚀性能有极大的提高.     

Anodization of AZ91 magnesium alloy in alkaline solution containing silicate and corrosion properties of anodized films

The anodization of AZ91 magnesium alloy in an alkaline electrolyte of 100g/L NaOH 20g/L Na2B4O7·10H2O 50g/L C6H5Na3O7·2H2O 60g/L Na2SiO3·9H2O was studied.The corrosion resistance of the anodized films was studied by electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and potentiodynamic polarization techniques.The microstructure of the films was examined with scanning electronic microscope (SEM) and X-ray diffractometer (XRD).The results show that,under the experimental conditions,the optimum anodizing time and the optimum anodizing current density are 40min and 20mA/cm2 respectively for obtaining the anodic film with high corrosion resistance.The XRD pattern shows that the components of the anodized film consist of MgO and Mg2 (SiO4).     

Cu2+对钢铁磷化膜表面形貌的影响及其机理

采用扫描电镜和电化学工作站、盐雾实验研究了铜离子对钢铁磷化膜表面形貌、生成机制、防腐蚀性能的影响。结果表明:未加入铜离子时,磷化膜由片状的ZPO(Zn3(PO4)2.4H2O)组成;加入铜离子后,磷化膜由花瓣状的ZPO和团簇状的CuO组成。未加入铜离子时,磷化膜中ZPO的生成机制为由花瓣状至片状;加入铜离子后,磷化膜中ZPO的生成机制为由片状至花瓣状。铜离子对磷化膜的影响存在一个临界浓度6～8 g/L。在临界浓度下,随着磷化液中Cu2+的增多,磷化膜的耐腐蚀性能逐步提高;当磷化液中Cu2+的浓度超过临界浓度后,Cu2+会阻碍ZPO的形成,并且耐腐蚀性能下降。     

磷化时间与温度对镁合金磷化膜的影响

目的研究钙系磷化液的磷化温度及时间对磷化膜结构与性能的影响。方法通过控制单因素变量,在不同磷化温度和时间条件下在镁合金表面制备磷化膜。通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)以及极化曲线测试等方法对AZ31镁合金表面磷化膜的形貌、结构与性能进行分析。结果镁合金表面钙系磷化膜呈花瓣状结晶生长,其主要成分为CaHPO_4·2H_2O。随着磷化时间的增加,磷化膜的厚度不断增加,但磷化时间过长使得磷化膜的平整度有所下降。极化曲线测试分析表明,磷化时间为30 min时,腐蚀电位与极化电阻最大,腐蚀电流密度最小,此时磷化膜耐蚀性最佳。当磷化温度为30℃时,磷化膜致密性最好,磷化膜的结晶度及覆盖能力在磷化温度为30℃时达到最佳。极化曲线测试结果显示,磷化温度为30℃时的磷化膜极化电阻最大,腐蚀电流密度最小,耐蚀性最优。结论磷化时间为30 min、温度为30℃时所得磷化膜的质量最好,耐蚀性最佳。     

镁合金微弧氧化层上低温化学镀镍研究

研究了在镁合金微弧氧化陶瓷层上进行低温化学镀镍的工艺,并对镀层的成分、结构和耐蚀耐磨性能进行了分析。实验确定,在40℃左右对陶瓷层进行有效化学镀镍的镀液配方为:NiSO4.6H2O 40g/L,NaH2PO2.H2O 40g/L,(CH2CH2OH)310mL/L,C6H8O7.H2O 7.5g/L,NH4HF 20g/L,用NH3.H2O调节pH值保持在9.5左右。采用上述镀液在40℃施镀,得到的镀镍层为低磷微晶结构,与陶瓷层结合紧密且对陶瓷层有封孔作用,耐蚀和耐磨性能良好。     

Corrosion of titanium in phosphoric acid at 250℃

Corrosion studies of a commercially pure titanium in phosphoric acid solutions at 250 ℃ were carried out by immersion test in an autoclave. At lower phosphoric acid concentration (0.1 mol/L), the corrosion was mild. At higher phosphoric concentration (1.0 mol/L) corrosion, a 25 μm-thick white corrosion products layer was formed on the samples after 24 h immersion. XRD analysis shows that the white layer consists mainly of titanium oxide phosphate hydrate (π-Ti2O(PO4)2·2H2O). The corrosion product shows the morphology of fiber bundles. A thermodynamic analysis of the formation of the corrosion product is presented.     

快速化学镀 Ni-Zn-P 合金工艺及镀层性能

目的确定快速化学镀Ni-Zn-P合金的工艺。方法通过一系列实验,研究主盐含量、pH值、温度、时间等对镀层沉积速度及镀层锌镍比的影响,确定最优工艺条件。借助SEM,EDS,XRD及电化学方法分析镀层微观形貌、成分及耐蚀性。结果在ZnSO4·7H2O8 g/L,NiSO4·6H2O 35 g/L,NaH2PO2·H2O20 g/L,NH4Cl 50 g/L,C6H5Na3O7·2H2O 70 g/L,稳定剂1.5 mg/L,p H=9.0,温度90~95℃的条件下,化学镀Ni-Zn-P合金沉积速度为5~6μm/h,镀层中Zn质量分数为8%~10%,P质量分数为6%左右,Ni质量分数为80%~85%。Zn的存在使Ni呈现出晶态结构,在XRD谱图上2θ=45°及2θ=52°位置分别出现了Ni(111),Ni(200)衍射峰。施镀时间不会影响镀层成分,但会影响镀层耐蚀性。施镀1.5 h时,镀层厚度约为9~10μm,其耐蚀性略好于相同厚度的Ni-P镀层。结论 Ni-Zn-P化学镀沉积速度较快,8%~10%的Zn使镀层中Ni呈晶态结构,且改善了镀层耐蚀性。