稀土硝酸盐促进的铝合金锌系磷化成膜过程

采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)及能谱(EDX)和电化学测试的方法,研究了稀土硝酸盐(REN)对6061铝合金锌系磷化成膜过程的影响,结果表明,少量的稀土硝酸盐添加到磷化液中可以提高磷化成膜速度和细化晶粒,改变磷化膜的组成,但稀土硝酸盐本身并不构成磷化膜的组成成分,它实质上是具有良好载氧能力的促进剂,具有良好的成核促进作用和阴极去极化作用.与在不含稀土硝酸盐的磷化液中所形成的磷化膜相比,铝合金在含有稀土硝酸盐的磷化液中所形成的磷化膜具有较低的化学活性,其耐蚀性得到提高,在所研究的工艺条件下,最佳硝酸盐含量为20～40 mg/L.     

工艺参数对AZ31镁合金磷化膜耐蚀性能及表面形貌的影响

以磷酸二氢锰和无氟添加剂为主要成分,通过化学沉积的方法在AZ31镁合金表面获得了均匀且无氟、无镍和无铬的磷化膜。采用硫酸铜点蚀测试、扫描电镜及电化学极化曲线表征手段,详细地研究了成膜温度、游离酸及酸比工艺对AZ31镁合金磷化膜耐蚀性能及表面形貌的影响。结果表明：在成膜温度95℃,游离酸FA 4-5, 酸比TA/FA 15~20的条件下,可获得晶粒<20 μm的致密磷化膜,耐CuSO₄点蚀时间>5 min。磷化AZ31镁合金的自腐蚀电位比未处理基体正移110 mV,自腐蚀电流密度降低3个数量级。成膜温度<75℃时,不能得到完整的磷化膜;成膜温度≥75℃时,随着成膜温度的升高,磷化膜颗粒得到细化,膜层更加致密,进而有效地抑制AZ31镁合金的阳极溶解和阴极析氢,提高了耐蚀性能。但升高成膜温度,加速磷酸盐的水解,容易产生大量的磷化渣,而游离酸的控制,能够有效减少磷化渣的产生,降低生产成本,提高膜层质量。     

冷轧A3钢薄板的稀土复合锌系低温磷化

为配制出成膜质量更佳的涂装用磷化液,从锌系磷化膜形成机理出发,分析了改善其低温成膜效果的可能途径;通过高效促进剂和磷化工艺参数的优选,开发出一种实用性强的钢铁工件涂漆前处理--含稀土复合促进剂的低温锌系磷化新工艺.研究表明:家电外壳广泛采用的冷轧A3钢薄板经此LZP快速磷化液处理后,所得防锈涂装底层实用效果良好.在含1.0～2.0g/L 稀土促进剂的磷化液中,A3钢薄板经40℃、3～4min喷淋处理后可获得厚约3μm的磷化膜,其结晶细小致密、与基体结合力强、抗蚀性好.磷化后经在线涂漆,对应漆膜抗冲击性、耐蚀性和附着性能良好.     

前处理及磷化液酸度对磷化过程及基体腐蚀的影响

1 磷化液酸度的影响 影响磷化过程的因素很多,本文重点讨论磷化液的酸度、磷化前的表面调整及酸洗对磷化过程及磷化膜性能的影响。酸度是影响磷化过程的重要因素之一。酸度升高,基体溶解速度加快,完成磷化膜生长时间延长,且膜的孔隙度大。本试验的游离酸度范围是0.4～2.8(点)。磷化液成份,参数及工艺过程为:     

灰铸铁磷化过程及其机理研究

通过对灰铸铁锌钙系磷化过程及其机理的研究，初步确定了磷化膜在灰铸铁基体表面的形核、长大规律.结果表明，磷化膜晶核首先在铁素体—石墨界面等处形成，是一个不均匀形核过程.磷化形核需要孕育期.     

镁合金AZ31锰系磷化膜的生长过程及形成机理

以磷酸二氢锰的盐溶液为研究体系,采用SEM和EDS和电化学分析手段,研究镁合金AZ31锰系磷化膜的生长过程和形成机理。结果表明:磷化膜的生长过程分为5个阶段:基体溶解-成核阶段(0～130 s)、基体和磷化膜溶解阶段(130～630 s)、磷化膜快速生长阶段(630～1 300 s)、磷化膜稳态生长阶段(1 300～2 000 s)和磷化终止阶段(2 000 s以后)。磷酸盐晶核在镁合金AZ31浸入溶液的初始阶段一次形成,并优先在β相表面经过成核—长大—分裂—细化—增厚5个过程,沿表面方向生长和外延,最终形成致密的磷化膜。并且,磷化膜有两层,第一层是以Mg3(PO4)2和AlPO4以及MnHPO4为主的沉积薄膜;第二层则是在β相表面成核—长大的MnHPO4磷化膜。     

高酸度磷化液成膜机理探讨

有关高酸度磷化液的成膜机理目前尚无定论,作者通过对高酸度磷化液进行反复的实验,主要从时间、温度、促进剂等因素对高酸度磷化液所形成的磷化膜的耐蚀性的影响进行了讨论,并在此基础上初步探讨了高酸度磷化液的成膜机理, 形成的磷化膜为非晶型的磷酸铁盐.     

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。     

钢铁的常温磷化液配方优选

通过正交试验优选了常温磷化液的配方,得到一种配制简单、能快速成膜,获得具有较好耐蚀性、极佳表面状况的磷化膜的磷化液配方。并对磷化机理进行了初步探讨。     

铝合金稀土磷化与铬磷化比较

采用电化学测试、全浸腐蚀试验和结合力测试,研究了6061铝合金铬磷化处理和以稀土为添加剂的磷酸盐处理所形成的化学转化膜的工艺性能。动力学研究表明,两者的成膜过程是不相同的。极化曲线测试结果显示,在弱极化区范围内,两者抗蚀性能相近,而在强极化区,铬磷化转化膜的抗蚀性优于以稀土为添加剂的磷酸盐化学处理所形成的转化膜,全浸腐蚀试验有类似的结果。结合力测试结果则表明,以稀土为添加剂的磷酸盐化学处理所形成的转化膜与有机涂层间的结合力要优于铬磷化转化膜。     

常温铁系磷化工艺研究

对常温铁系磷化液进行了研究,通过正交试验和综合评定法确定了一种常温磷化液的介质组成及相应的工艺参数,同时讨论了时间、温度和促进剂等因素对磷化膜质量的影响。结果表明,此磷化液在常温下,8~20min即可在热轧钢上生成一层均匀、致密、耐蚀性良好的磷化膜。     

常温超薄型磷化液的研制及性能研究

以稀土元素的化合物（以下简称REC）为添加剂,研制出一种常温,快速、超薄、耐腐蚀型磷化液并对磷化膜进行了红外光谱测试,结果表明,该添加剂能加速成膜,提高膜的耐腐蚀性能。     

一种铝合金无铬磷酸盐稀土转化膜的结构

采用扫描电镜、x射线衍射、电流-时间和电位-时间曲线等方法,对6061铝合金表面含Zn、Fe、P、O、Ce而不含铬的复合磷酸盐转化膜的表面形貌、相结构、成分及磷化过程动力学进行了初步的分析和研究。结果表明,添加了稀土的磷化膜表面的块状结晶更加致密,颗粒更小,外观呈浅灰色,其晶粒排列纵横交错;磷化膜的主要成分为磷酸锌和磷...     

工艺参数对38MnVS钢锰系磷化膜表面形貌和耐蚀性的影响

目的研究磷化温度和时间对38MnVS钢磷化膜表面形貌、膜厚和耐蚀性的影响,获得38MnVS钢锰系磷化的最佳工艺参数。方法通过控制单因素变量,在不同磷化温度和时间下在38MnVS表面制备锰系磷化膜。通过扫描电镜(SEM)、测厚仪和硫酸铜点蚀测试等方法,对38MnVS钢表面磷化膜形貌、膜厚及耐蚀性能进行了分析。结果 38MnVS钢表面磷化膜为非均匀形核,磷化膜晶粒首先形成于划痕和晶界处。随磷化时间延长,磷化膜晶粒迅速覆盖基体表面,磷化膜厚度和耐蚀性不断增加。当磷化时间大于15 min时,磷化膜性能变化不大。当磷化温度小于75℃时,不利于磷化膜的生长,磷化膜不能完全覆盖基体,磷化膜的厚度和耐蚀性较低。随磷化温度的升高,磷化膜晶粒不断长大,磷化膜厚度和耐蚀性迅速增加。当磷化温度超过95℃时,磷化膜性能增速下降。结论 38MnVS钢的最佳磷化工艺为:85℃,15 min。     

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。     

清洁型刷涂铁系磷化液研究

根据磷化液中所有的分子或离子均成为磷化膜成分或在磷化膜干燥过程中挥发,研制了一种清洁型刷涂铁系磷化液.研究了磷化温度、pH值等对磷化质量的影响,并探讨了磷化机理.结果表明,该磷化液在3～40℃刷涂生成膜重1.3～1.6g/m2、耐CuSO4溶液点滴时间达220～350s的彩色磷化膜.     

稀土盐封孔Al 6061/SiC_p复合材料阳极氧化膜性能研究

研究了Al6061/SiCp复合材料阳极氧化稀土盐封孔工艺。利用电化学方法评价了氧化膜的耐腐蚀性能,稀土盐封孔氧化膜的耐蚀性与铬酸盐封闭阳极氧化膜具有可比性。利用X射线衍射分析(XRD)了氧化膜的结构,结果表明氧化膜为非晶态。X射线光电子能谱(XPS)分析证明氧化膜表面的主要成分是铈的氢氧化物。     

磷化处理对无铬钝化热镀锌板耐蚀性能的影响

研究了磷化处理工艺对无铬钝化热镀锌板耐腐蚀性能和表面形貌的影响。采用扫描电镜对其表面形貌进行分析，同时与未经过磷化处理的钝化板表面形貌进行对比；采用电化学阳极极化曲线方法和电化学阻抗法对磷化处理后钝化板的耐腐蚀性能进行了研究。在钝化板膜重为0.8 g/m²的情况下，经磷化处理的钝化板表面钝化膜完好，没有发现锈蚀或钝化膜剥落现象；经磷化处理的钝化板自腐蚀电位和阳极电流密度不变，阴极电流密度和自腐蚀电流密度有所提高；Nyquist图的高频部分在磷化处理前为容抗弧，磷化处理后出现具有Warburg阻抗的直线，说明磷化处理后钝化膜表面出现扩散过程。 研究表明，钝化板经过磷化处理后表面未形成磷化膜，耐腐蚀性能仍来自原钝化膜，经磷化处理的钝化板的耐腐蚀性能有所降低。因此，现有常规的磷化处理并没有增加钝化板的耐腐蚀性能，如果有需要提高钝化板耐腐蚀性能的要求，必须针对无铬钝化板研制专用的磷化液和磷化工艺。     

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。