镁合金表面磷酸盐-高锰酸盐转化膜的制备与耐蚀性能

目的在镁合金表面制备磷酸盐-高锰酸盐化学转化膜,以提高镁合金的耐蚀性能。方法以磷酸盐与高锰酸盐为转化处理液,在镁合金表面制备出化学转化膜,进而采用SEM、EDAX、XRD及电化学测试方法研究了转化温度、转化液p H值和转化时间对转化膜形貌、成分、厚度、结构和耐蚀性的影响。结果磷酸盐-高锰酸盐转化膜呈深紫色,由Mg、P、Mn和O元素组成,膜层表面存在网状裂纹,厚度为4~18μm,转化膜的耐蚀性随转化温度、p H值、转化时间的增加呈现先增加后降低的变化规律。结论磷酸盐-高锰酸盐转化膜由镁的磷酸盐组成。磷酸盐-高锰酸盐转化处理的最佳工艺条件为:转化温度40℃,转化液p H=3.5和转化时间15 min。经磷酸盐-高锰酸盐化学转化处理后,镁合金的耐蚀性能得到了明显的提高。     

以硫酸镍为主盐的AZ91D镁合金化学镀镍研究

研究了以硫酸镍为主盐的AZ91D镁合金化学镀镍.采用无铬前处理在AZ91D镁合金表面形成高锰酸盐和磷酸盐化学转化膜,用SEM、EDX、XRD和极化曲线等方法研究化学转化膜和化学镀镍层的形貌、组成及在3.5%的NaCl溶液中的耐腐蚀性能.结果表明,在高锰酸盐转化膜表面形成的化学镀镍层呈胞状,较致密,有微裂纹;在磷酸盐转化膜上形成的化学镀镍层也呈胞状,晶胞大小不均匀,没有微裂纹.镀层厚度均匀,致密,无孔隙.在3.5%的NaCl溶液中的极化曲线表明化学转化膜对镁合金基体的耐腐蚀性能提高不大,经高锰酸盐和磷酸盐前处理的化学镀镍层腐蚀电位分别为-0.48V_(SCE)和-1.12 V_(SCE).以硫酸镍为主盐的经磷酸盐前处理的化学镀镍层较好地提高了镁合金的耐腐蚀性能.     

镁合金表面化学转化膜的研究进展

综述镁合金化学转化膜:铬酸盐转化膜、磷酸盐转化膜、磷酸盐-高锰酸盐转化膜、锡酸盐转化膜、稀土转化膜、植酸转化膜等处理方法的工艺特点.讨论磷酸盐转化膜的成膜原理及工艺,分析这些化学转化工艺存在的不足,并展望镁合金化学转化膜的研究前景.     

AZ31镁合金表面磷酸盐-高锰酸盐化学转化膜性能的试验研究

用磷酸盐-高锰酸盐在AZ31镁合金表面制备出无铬化学转化膜,并采用金相显微分析、扫描电镜分析、能谱分析、X-射线衍射分析、电化学方法、中性盐雾试验分别对化学转化膜封孔处理前后的表面形貌、成分、相结构和耐蚀性进行检测和评价.研究结果表明,无铬化学转化处理可以显著提高镁合金的耐蚀性,封孔后处理可以有效地封闭化学转化膜中存在的孔隙,并进一步提高镁合金的耐蚀性.     

镁合金磷酸盐 /氮化硅双层复合膜结构及耐蚀性能研究

目的针对传统镁合金化学转化膜裂纹尺寸大、耐腐蚀性差等问题,制备一种镁合金磷酸盐/氮化硅双层结构的抗腐蚀复合膜。方法先对镁合金进行传统磷酸盐转化处理,再运用等离子体增强化学气相沉积技术沉积氮化硅膜层,分析复合膜的形貌、元素分布、表面电位及极化曲线,并与磷酸盐转化膜进行对比。结果氮化硅膜层能在磷酸盐转化膜裂纹处选择性优先沉积,从而在相当程度上填补转化膜层的裂纹,形成致密的复合膜结构。具有复合膜结构的镁合金表面电位和腐蚀电位明显高于传统磷酸盐转化处理的镁合金。结论镁合金表面制备磷酸盐/氮化硅双层复合膜后,抗腐蚀能力明显高于传统磷酸盐转化处理的镁合金。     

镁合金表面处理对镁合金-玻璃纤维/环氧树脂叠层板界面性能的影响

研究了AZ31B镁合金经高锰酸盐-磷酸盐改性处理后的表面形貌、润湿性及镁合金-玻璃纤维/环氧树脂叠层板的界面粘接性能和力学性能。结果表明,AZ31B镁合金表面经高锰酸盐-磷酸盐改性处理5min后形成的转化膜为致密的网状单层膜,此时镁合金的面自由能达到最大值,值为92.04 m J/m2,比仅打磨处理的镁合金提高了64.6%左右,镁合金的表面润湿性得到极大的改善。与仅打磨处理的镁合金制备的镁合金-玻璃纤维/环氧树脂叠层板相比,镁合金经高锰酸盐-磷酸盐改性处理后制备的叠层板的结合界面更为致密、均匀。仅打磨处理的叠层板和高锰酸盐-磷酸盐改性处理的叠层板的抗拉强度分别为284.2 MPa和298.3 MPa,分别比AZ31B镁合金板提高了23%和29.1%。     

AZ91D镁合金表面转化膜腐蚀及防护涂层性能研究

采用高锰酸盐、钼酸盐、锡酸盐转化液分别对AZ91D镁合金进行表面化学转化,得到三种不同的化学转化膜。分别通过SEM、EDS和全浸试验研究不同转化膜的表面微观形貌、成分和腐蚀率,通过划格法和中性盐雾试验法研究转化膜外部有机涂层的附着性能和耐蚀性能。结果表明,高锰酸盐和钼酸盐转化膜表面具有大量微细裂纹,锡酸盐转化膜表面呈鱼鳞状,均为后续涂装提供了具有一定粗糙度的表面。锡酸盐转化膜的耐蚀性最好,高锰酸盐转化后并涂层的附着力和耐蚀性能最好。     

用化学转化膜制备镁合金陶瓷涂层粘结底层研究

选用铬酸盐转化、磷酸盐转化及磷酸-高锰酸钾转化方法制备镁合金表面的化学转化膜.结果表明:在MB2镁合金表面制备的铬酸盐转化膜、磷酸盐转化膜均不够致密,不能起到阻隔作用,均不适合作为陶瓷涂层的过渡层使用;制备的磷酸-高锰酸钾转化膜可以减缓或阻止陶瓷料浆与镁合金基体的反应,适合作为陶瓷涂层的过渡层使用.     

偏钒酸铵对AZ91D镁合金表面磷酸盐转化膜的耐腐蚀性能影响的研究

为了提高镁合金磷化盐转化膜的耐腐蚀性能,向镁合金磷酸处理液中添加NH₄VO₃,采用中性盐雾实验、Tafel曲线和电化学阻抗测试、扫描电镜 (SEM) 测试和能量色散谱仪分析等方法检测膜层的性能,研究了NH₄VO₃对镁合金表面磷酸盐转化膜耐蚀性的影响。结果表明：加入NH₄VO₃后,镁合金化学转化膜表面的裂纹有细化和孔洞有减少的趋势;化学转化膜呈现明显的容抗特性,电化学阻抗可达273.6 Ω;自腐蚀电位正移了121.6 mV,自腐蚀电流密度明显减小,降低了接近一个数量级,耐腐蚀性能得到了很大的提升,表面化学转化膜的耐中性盐雾腐蚀时间大幅度增加,达到41 h。     

AZ91D镁合金表面无铬化学转化膜的研究

采用磷酸盐-高锰酸盐在不同pH值条件下对AZ91D镁合金化学转化处理,检测了不同转化膜的腐蚀率,当转化液pH值为4-5时耐蚀性最佳。用XRD分析,转化膜为非晶态结构,SEM观察转化膜表面均匀,存在有利于增强涂装层附着力的网状裂纹。经EDS和XPS分析表明,转化膜主要成分为：Mg、Al、Mn、O元素,由MgO、Mg（OH）2、MgAl2O4、Al2O3、Al（OH）3、MnO2组成。     

Effect of permanganate concentration on the formation and properties of phosphate/permanganate conversion coating on AZ31 magnesium alloy

This study investigated the role of permanganate in phosphate solutions in the formation and corrosion resistance of phosphate/permanganate coatings on AZ31 magnesium alloys. Experimental results showed that permanganate was reduced to manganese (IV) oxide together with the dissolution of magnesium during the conversion coating treatment. Adding more permanganate to the phosphate solution resulted in a thinner coating with a compact magnesium oxide layer contacting the AZ31 plate. Moreover, the thinner coating had fewer cracks and displayed higher polarization resistance and corrosion resistance than the thicker counterpart formed in the solution with less permanganate.     

镀液温度对AZ31镁合金表面锌钙系磷酸盐转化膜耐蚀性的影响

采用化学沉积方法在AZ31镁合金表面制备锌钙系磷酸盐转化膜。利用扫描电子显微镜(SEM)和电化学方法研究镀液温度对镁合金AZ31表面磷酸盐转化膜表面形貌及其耐蚀性能的影响。利用电子能谱仪(EDS)、光电子能谱(XPS)和X射线衍射仪(XRD)分析膜层化学成分、相结构。研究表明:当温度为50℃时,转化膜层晶粒均匀、完整,耐蚀性较好;膜层化学成分主要由O、P、Zn和Mg元素以及微量Ca组成,主要相组成为Zn3(PO4)2·4H2O;锌钙磷酸盐转化膜比磷酸锌转化膜具有更小的晶粒和更好的耐蚀性。     

Zinc phosphate conversion coatings on magnesium alloys: A review

Phosphating is one of the most widely used surface treatments of steels and aluminum due to its low-cost, easy mass production, good corrosion resistance and good adhesion with paint. Many researchers have tried to expand applications of the phosphating process, especially to magnesium alloys for automobiles and aerospace applications. Recently, the coatings on magnesium alloys by zinc phosphate conversion coatings (Zn₃(PO₄)₂·4H₂O) have been intensively studied. This paper reviews the state-of-the-art of phosphate conversion coatings developed for magnesium alloys, in terms of coating properties, phosphate conversion coatings processes and compositions of phosphating bath.     

镁合金化学转化膜

综述了镁合金化学转化膜技术的现状，主要涉及化学转化处理工艺及在多种不同处理液中所得到的转化膜的特性，最后还展望了今后镁合金化学转化膜的发展趋势。     

镁及其合金表面化学转化处理技术

镁合金作为结构材料具有优良的性能，其应用日益受到关注，但耐蚀性差却制约了其应用，寻找一种合适的表面处理方法已成为必然。综述了镁及镁合金的各种化学转化膜处理方法，包括铬酸盐转化膜、磷酸盐-高锰酸钾转化膜、锡酸盐转化膜、氟锆酸盐转化膜、稀土转化膜、钴酸盐转化膜以及钼酸盐、硅酸盐等转化处理方法。     

Alternative conversion coatings to chromate for the protection of magnesium alloys

Chromium Conversion Coatings (CCCs) are widely used for the protection of magnesium alloys against the corrosion but this approach is limited due to the toxicity of hexavalent chromium. Alternative conversion coatings are based on solutions containing chromium (III), permanganate, phosphates, Rare Earth Elements (REEs) or vanadium. This review details the deposition and protection mechanisms of CCC technology and other promising processes. Permanganate/phosphate-based coating presents a corrosion resistance equivalent to CCC and REEs have self-healing properties but no coating present all the properties of CCCs. The development of new non-toxic conversion coatings remains a priority.     

AZ31镁合金化学转化膜形成的原位成像研究

利用同步辐射X射线实时成像技术,原位研究了处理液组分H3PO4,KMnO4及MnCO3对镁合金/处理液界面无铬化学转化膜形成过程的影响,并结合扫描电镜分析了所生成转化膜的表面形貌.研究结果表明:高能同步辐射X射线可以透过镁合金/处理液界面,利用原位成像技术能够实时观察转化膜的生长过程;KMnO4能够显著促进AZ31镁合金转化膜的形成,所得到的转化膜表面较平整,裂纹较少,而MnCO3对转化膜形成的促进作用有限.