2024铝合金混合酸阳极氧化

目的在混合酸溶液中,对2024铝合金进行不同条件下的阳极氧化,并制备氧化膜,研究比较氧化膜厚度、表面形貌和耐腐蚀性等的不同。方法 2024铝合金在硫酸-磺基水杨酸-乳酸体系中进行阳极氧化,改变氧化时间(20~60 min)与氧化电流密度(2.5~4.5 A/dm^2),观察氧化膜的表面形貌、显微硬度、厚度、晶体结构以及耐蚀性的变化。结果每次实验的氧化时间为40 min不变,改变电流密度得到一系列阳极氧化膜,当电流密度为3.0 A/dm^2,自腐蚀电位最正,接近0.0 V时膜层的耐蚀性最好。若继续增加电流密度,则自腐蚀电位会负向移动。当电流密度为4.5 A/dm^2时,自腐蚀电位最负,为-1.1 V。保持电流密度为2.5 A/cm^2不变,改变氧化时间,得到一系列阳极氧化膜,当氧化时间达到50 min时,氧化膜的耐腐蚀性最好,自腐蚀电位为-0.6 V。XRD分析表明,氧化膜由γ-Al2O3和α-Al2O3组成。氧化膜的显微硬度和厚度会随着电流密度及时间的增加而增大,氧化膜硬度、厚度最大分别为372.3HV、6.8μm。结论当阳极氧化电流密度为3.0 A/d、氧化时间为50 min时,膜层的耐蚀性最好。     

添加剂对铝合金稀土转化膜的影响

目的寻找有效提高稀土转化膜性能的添加剂体系。方法采用电化学手段研究添加剂(硼酸、柠檬酸钠、磷酸钠、硅酸钠、氟化氢铵、氟化钠、草酸铵)对稀土转化膜的影响,对于具有积极作用的添加剂,使用响应面法进行复配,并优化配方。通过扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)和电化学测试对优化条件下制备的稀土转化膜性能进行表征。结果向基础转化液中加入氟化钠(NaF)、柠檬酸钠(Na_3C_6H_5O_7)和磷酸钠(Na_3PO_4)可以提高稀土转化膜的电化学性能。经过复配并优化配方,得到最优添加剂体系为0.68g/L氟化钠+0.80g/L磷酸钠。该配方可以抑制铝合金在转化液中的溶解,有利于铈元素的沉积,使铈的沉积量由5.01%提高到了9.60%。优化配方下制备出的膜层更加均匀致密,腐蚀电位提高了0.13 V,点滴时间可达122 s。XRD和EDS结果表明,膜层的主要成分为非晶态的铈锰氧化物。结论 0.68 g/L氟化钠+0.80g/L磷酸钠为最优添加剂配方。在优化体系中制得的稀土膜层的电化学性能得到了提升,表面更加均匀致密。     

钢铁表面常温超声磷化研究

目的通过在钢铁件表面磷化处理中引入超声波,提高磷化膜的外观及耐蚀性。方法首先采用正交实验确定了磷化液的最优配方,其次采用单因素实验考察了超声波作用下磷化p H值、磷化温度、磷化时间、超声功率对磷化膜性能的影响,最后采用扫描电子显微镜和X射线衍射仪,对超声磷化膜和普通磷化膜的微观形貌和物相组成进行了分析。结果正交实验得到的最优磷化液配方为:氧化锌15 g/L,磷酸90 g/L,硫酸羟胺(HAS)10 g/L,硝酸锰4 g/L。各因素对磷化影响主次顺序为:磷酸>硝酸锰>氧化锌>HAS。最佳磷化工艺条件为:磷化液pH值2.3~2.6,磷化温度30℃,磷化时间45 min,磷化超声功率210 W。最优配方及最佳磷化工艺条件下制得的磷化膜结构均匀致密,硫酸铜点滴时间为320 s。超声磷化膜和普通磷化膜相比,前者晶粒长径比接近1,后者晶粒的长径比接近4,前者晶粒分布均匀致密,后者表面颗粒分布不均匀,晶粒间存在较多孔隙。前者物相组成主要是Zn3(PO4)2·4H2O和MnHPO4·3H2O,后者物相组成比前者多了组分Zn2Fe(PO4)2·4H2O。结论超声磷化比普通磷化得到的磷化膜,外观及耐蚀性更优越。     

邻苯二甲酸氢钾-硼酸盐电解液中AZ91D镁合金的阳极氧化(英文)

研究 AZ91D 镁合金在邻苯二甲酸氢钾-硼酸盐碱性环保型电解液中的阳极氧化行为。考察邻苯二甲酸氢钾对阳极氧化膜层性能的影响,并利用扫描电镜(SEM)、X 射线衍射(XRD)、动电位极化和电化学阻抗(EIS)进行分析表征。结果表明,邻苯二甲酸氢钾的浓度对阳极氧化成膜过程,氧化膜的表面形貌、厚度、相结构和耐腐蚀性能都有重要影响。在硼酸盐电解液中加入适量的邻苯二甲酸氢钾以后,制得的阳极氧化膜表面光滑、致密,与镁合金基体的结合力强,具有优异的耐腐蚀性能。     

工艺参数对Al合金阳极氧化膜腐蚀行为的影响

用电化学极化和扫描电镜(SEM)观察法,研究了电流密 度、氧化时间和氧化温度等工艺参数对LC4铝合金阳极氧化膜的厚度、显微形貌和在NaCl溶 液中耐蚀性的影响，讨论了影响氧化膜耐蚀性的机制，提出了提高耐蚀性的最佳阳极氧化工 艺参数.     

Synthesis of ZSM-5 zeolite membranes without organic templates using a varying-concentration technique

Template-free nanosized ZSM-5 seeds with an average size of 15 nm were prepared from a synthesis solution with the composition 12Na2O:100SiO2:2Al2O3:2500H2O. By the use of these seeds, thin ZSM-5 zeolite membranes were prepared on the outer surface of a porous α-alumina tube with a pore size of 2 μm in a gel system by varying-concentration synthesis with organic-free template. The first composition synthesis sol-gel was the same as seeds of molar composition and the second one was 12Na2O:100SiO2:2Al2O3:5000H2O at 180 ℃ for 10 h, respectively. XRD shows that the film consists of well-crystallized ZSM-5 zeolite. SEM investigation indicats that the zeolite films on the supports are defect free and the film thickness is approximately 8 μm. The permeances for H2, N2, CH4 and CO2 are 8.94×10-7 , 3.27×10-7 , 3.9×10-7 , 3.14×10-7 and 0.874×10-7 mol·m2·s-1·Pa-1 , respectively. The ideal selectivity of membrane at room temperature for H2/CO2, H2/N2, H2/CH4 are 2.84, 2.73 and 2.29, respectively.     

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。     

Effects of electrolytes on properties of anodic coatings formed on AZ91HP magnesium alloy

In a basic solution containing 10 g/L NaOH, the thickness, morphology and corrosion resistance of anodic coatings formed in solutions without and with additions of Na2SiO3, Na2CO3, Na2B4O7 and Na2SnO3 were separately determined and evaluated. The results show that the electrolytes used above take part in the coating formation and the obtained anodic coatings contain elements from the electrolytes. These electrolytes, especially Na2SiO3 and Na2B4OT, contribute to the film thickness. The coating uniformity obtained by addition of Na2SiO3 is the best, while Na2CO3, Na2B4O7 and Na2SnO3 decrease the number of pores per area on the coatings surface though they worsen the uniformity of the anodic coatings. In addition, the anodic coatings formed in solutions with addition of Na2CO3 or Na2SnO3 exhibit loose and net-like structure. Na2SiO3 and Na2B4O7 can significantly improve the corrosion resistance of the anodic coatings while Na2CO3 and Na2SnO3 have minor effects on improving the coating corrosion resistance.     

硬脂酸添加剂对AZ91D镁合金阳极氧化膜耐蚀性的影响

目的通过含有硬脂酸添加剂的阳极氧化工艺,获得耐蚀性优异的镁合金阳极氧化膜。方法采用直流电源阳极氧化法,在含有2 g/L硬脂酸的碱性氧化液中进行阳极氧化。通过SEM、ImageJ软件和TT230测厚仪分析氧化膜的微观形貌和膜厚,通过FTIR、XPS和XRD分析膜层成分,通过电化学测试检测膜层的耐蚀性能。结果氧化液中添加硬脂酸后,制备的氧化膜层孔隙率降低,孔径减小,孔洞数量下降,厚度增大,致密度提高。膜层的自腐蚀电流密度为3.15×10^–7 A/cm^2,与未加硬脂酸制备的氧化膜相比,降低了2个数量级,耐蚀性显著提升。结论硬脂酸添加剂通过提升成膜电压,增强火花放电效应、表面活性剂作用,改变膜层成分等机制,提升膜层耐蚀性能。     

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。     

Cu2+及等离子电解氧化处理对Zr-4合金腐蚀性能的影响

采用电化学方法研究锆合金Zr-4在添加不同Cu2+浓度的0.5 mol/L NaCl溶液或0.5 mol/L Na2SO4中的腐蚀行为,探讨不同浓度Cu2+对Zr-4合金腐蚀性能的影响,同时,在10 g/L Na2SiO3.9H2O+10 g/L Na4P2O7.10H2O混合溶液中对Zr-4合金进行等离子电解氧化处理,并用极化曲线技术研究膜层的防护能力。结果表明:Cu2+能使Zr-4合金自腐蚀电位正移,降低极化曲线上钝化区的宽度,使得合金的抗孔蚀能力降低,腐蚀电流密度增加;在硫酸钠溶液中,Cu2+的添加没有使合金产生明显的孔蚀,这表明Zr-4合金的抗孔蚀能力下降是Cu2+和Cl共同作用的结果;等离子电解氧化处理能够大幅度提高Zr-4合金的抗孔蚀能力。     

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.     

Environmental friendly anodizing of AZ91D magnesium alloy in alkaline borate-benzoate electrolyte

A kind of environmental friendly anodizing routine for AZ91D magnesium alloy, based on an alkaline borate-sodium benzoate electrolyte (NaBz) was studied. The effect of NaBz on the properties of the anodized film was investigated by scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffraction (XRD), energy dispersive spectrometry (EDS), potentiodynamic polarization and electrochemical impedance spectroscopy (EIS), respectively. The results showed that the anodizing process, surface morphology, thickness, phase structure and corrosion resistance of the anodized film were strongly dependent on the concentration of NaBz. In the presence of adequate NaBz, a thick, compact and smoothing anodized film with excellent corrosion resistance was produced. Moreover, the forming mechanism of the anodized film in the presence of NaBz additive was also approached, which was a suppression of arc discharge process by the adsorption of Bz⁻ on the surface of magnesium alloy substrate.     

Sn-Zn-La-CeO2复合电沉积阴极极化的研究

研究了Sn-Zn-La-CeO2复合电镀的镀液中各组分浓度对阴极极化曲线的影响,分析了稀土对镀层中各元素含量的作用,通过Tafel曲线比较了不同镀层在饱和氯化钠溶液中的耐腐蚀性能.结果表明:镀液组分为SnCl2 20 g/L,ZnCl2 40 g/L,NH4Cl 80 g/L,C6H5Na3O7 35 g/L,光亮剂1...     

GW93镁合金表面锡酸盐化学转化膜工艺研究

以锡酸钠为转化液主要成分对Mg-8.8Gd-3.1Y-0.6Zn-0.5Zr(GW93)镁合金进行无铬化学转化表面处理,通过全浸法评价转化膜在pH为中性的3.5%NaCl(质量分数)溶液中的腐蚀性能,利用光学显微镜、X射线衍射仪和扫描电子显微镜分析转化膜的微观形貌和相组成。结果表明,适用于GW93镁合金的锡酸盐转化膜的最佳工艺条件为:锡酸钠50 g/L,焦磷酸钠50 g/L,乙酸钠15 g/L,氢氧化钠5 g/L,柠檬酸3 g/L,碳酸钠20 g/L,转化温度80℃,转化时间15 min。转化膜主要组成为MgSnO3·3H2O。该工艺下形成的膜层为细小的、近球状颗粒堆积而成,表面均匀平整。腐蚀性能评价结果表明,未经锡酸盐化学转化的镁合金的平均腐蚀速率为6.1083 g·a-1·cm-2,经最佳化学转化成膜工艺处理后,该镁合金的平均腐蚀速率为0.1264 g·a-1·cm-2。抗腐蚀性能被提高了97.9%,说明该锡酸盐化学转化膜层可以有效地提高镁合金的耐腐蚀性能。     

恒压阳极氧化对镁合金氧化膜的影响

    研究了恒压条件下,电压对阳极氧化膜性能的影响.结果表明:恒压10V的阳极氧化,阳极表面没有电火花的产生,类似于普通的阳极氧化;而恒压15、20、25 V的阳极氧化,阳极表面有电火花产生,是微火花放电阶段;恒压10、15、20、25 V制得的阳极氧化膜主要成分是MgO,同时含有Al₂O₃以及Na4(AlSiO₄)₃(OH)、Al₂SiO₅、SiO₂等;从10 V到20 V,随着电压的提高,试样耐蚀性提高;25 V时电火花的强度较大,放电气孔平均孔径较大,降低了有效厚度,耐蚀性下降.     

电镀锌三价铬彩色钝化膜封闭剂的制备

目的制备性能良好的封闭剂,以提高电镀锌三价铬彩色钝化膜的耐蚀性。方法以氟化钠、硅酸钠、OP为主要原料制备封闭剂。采用5%醋酸铅点滴法测定封闭处理后的电镀锌三价铬彩色钝化膜的耐蚀性能,探讨了封闭剂的配方,分析了封闭时间、烘干温度、烘干时间等工艺条件对耐蚀性的影响,并通过正交试验对封闭工艺进行了优化,确定了以氟化钠和硅酸钠为主盐的封闭剂的钝化处理工艺规范。结果试验得到的封闭剂组成为:氟化钠0.2 mol/L,硅酸钠0.05 mol/L,OP 1 m L/L。采用该封闭剂,在浸渍时间20min、烘干温度80℃的条件下,醋酸铅点滴实验最高达到近900 s。结论封闭后膜层呈彩虹色,色泽明亮,钝化膜耐蚀性提高。     

镁合金环保型阳极氧化工艺研究

通过环保型阳极氧化工艺在MB2镁合金表面获得了表面质量良好的银灰色氧化膜层,用金相显微硬度计、扫描电镜和X射线衍射等表面分析手段,研究了氧化膜层的显微硬度、截面形貌和相结构,并采用动电位扫描的电化学方法考察了氧化膜的耐腐蚀性能.结果表明：氧化膜层的主要成分为MgO、MgAl2O4、Al2O3;膜层具有多孔结构,孔径较为均匀,分为内外两层,外层为疏松层,内层为与基体结合牢固的致密层;阳极氧化电流密度和电解液中铝盐浓度是影响阳极氧化膜层性能的主要因素;所得膜层的显微硬度值高达558.4 HV,同时其耐蚀性能也远优于传统含铬DOW17工艺所成的防护膜,且所用电解液无铬无磷更为环保经济.     

Corrosion properties ofAZ31 magnesium alloy and protective effects of chemical conversion layers and anodized-coatings

The corrosion properties of AZ31 magnesium alloys were studied by potentiodynamic polarization curves and electrochemical impedance spectroscopy（E1S） techniques, meanwhile, the protective properties of two environmentally protective types of chemical conversion layers and anodized coatings of AZ31 magnesium alloys were also discussed. The component of chemical conversion bath is NaH2PO4·12H2O 20 g/L, H3PO4 7.4 mL/L, NaNO2 3 g/L, Zn（NO3）2·6H2O 5 g/L and NaF 1 g/L, and components of the anodization bath is Na2SiO3 60 g/L, C6H5Na3O7·2H2O 50 g/L, KOH 100 g/L and Na2B4O7·2H2O 20 g/L. The results show that the corrosion resistance of AZ31 magnesium increases with the increase of pH value of the corrosive medium. For the chemical conversion layer acquired at 80 ℃, 10 min is the best processing time and the charge transfer resistance of the chemical conversion layer is enhanced nearly by 10 times. The optimum processing time for the anodization of AZ31 is 60 min, the charge transfer resistance value of the anodized sample at the early immersion stage is nearly 26 times of that of the blank sample and the corrosion type of the anodized samples is pitting.     

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。