镁合金表面铈盐掺杂硅烷膜的腐蚀电化学行为

目的为进一步提升镁合金表面常规硅烷膜的耐蚀性能。方法在γ-氨丙基三乙氧基硅烷溶液中掺杂0.50 g/L硝酸铈,采用简单化学浸渍处理,在AZ91D镁合金基体表面制备了铈盐掺杂硅烷膜。借助扫描电子显微镜(SEM)观察了铈盐掺杂前后硅烷膜的表面微观形貌,通过开路电位-时间曲线、电化学交流阻抗谱(EIS)和中性盐雾试验(NSS)研究了铈盐掺杂对5%Na Cl溶液中硅烷膜耐蚀性能的影响。结果铈盐掺杂硅烷膜比普通硅烷膜更厚且平整,其致密性、均匀一致性较好,完全覆盖了镁合金基体,已看不到磨痕。铈盐掺杂硅烷膜的稳定电位约为-1.31 V,且需要的稳定时间最长。铈盐掺杂硅烷膜具有更大的低频阻抗数值,有效遏制了侵蚀性粒子向镁合金基体的迁移和扩散,避免了镁合金基体发生阳极溶解反应。结论采用向硅烷溶液中添加硝酸铈的方法,能够在AZ91D镁合金表面制备出铈盐掺杂硅烷膜。由于铈离子在某种程度上修复了硅烷膜层中的微裂纹和缺陷,显著提升了硅烷膜的耐蚀能力。     

热镀锌层上改进型硅烷膜的耐蚀性能

采用添加钼酸盐和磷酸盐的改进型硅烷溶液处理热镀锌钢板,应用俄歇电子能谱（AES）技术分析了膜层中元素的分布。结果表明,改进型硅烷膜为双层结构,外层是较厚的C-Si-O,内层是Mo-P-O-Zn复合物。通过中性盐雾实验（NSS）、极化曲线和电化学交流阻抗谱（EIS）研究了膜层的耐蚀性能。结果显示,该膜层的耐蚀能力接近于铬酸盐钝化膜,是替代传统铬酸盐钝化的良好选择。     

AZ91D压铸镁合金表面硅烷膜固化工艺的优化

为了进一步改善AZ91D压铸镁合金表面硅烷膜的耐蚀性能,将其在γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)溶液中进行浸渍.采用正交试验并结合单因素试验优选了硅烷成膜的主要固化工艺参数,包括固化温度与固化时间;通过中性盐雾试验(NSS)考察了优化工艺条件下所得硅烷膜的耐蚀性能,利用扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)研究了硅烷膜的表面微观形貌和成分.结果表明:固化温度对AZ91D压铸镁合金表面KH-550硅烷膜耐蚀性的影响更加显著,最佳固化工艺参数为固化温度120℃,固化时间60 min;以最佳固化工艺制备的KH-550硅烷膜中C,N,Si,O等元素的含量明显增加,膜层较厚且呈现均匀、致密的网状,对镁合金基体的防护能力大幅优于自然干燥条件下获得的硅烷膜.     

热镀锌钢表面硅烷膜的腐蚀电化学性能

将热镀锌钢板在7 %(体积比)、pH＝4的乙烯基三甲氧基硅烷溶液中40 ℃下处理2 min,获得了硅烷膜试样.应用极化曲线和电化学交流阻抗谱(EIS)评价了硅烷膜在5 % NaCl溶液中的耐蚀性能,采用俄歇电子能谱(AES)分析了膜层的成分和结构特性.结果表明,硅烷膜主要由C、O、Si等元素组成,硅烷分子并非是简单地以物理吸附的方式存在于热镀锌层上,而是通过Si-O-Zn键使得硅烷界面层与热镀锌层紧密结合在一起.硅烷膜能同时抑制Zn腐蚀过程中的阳极和阴极反应,其极化阻抗值Rp可达5.53 kΩ·cm2.硅烷膜的低频与高频容抗弧几乎合成一个弧,表明腐蚀过程中硅烷膜层已经很致密,界面电容很大,Cl﹣难以通过膜层间隙到达Zn基体表面.     

汽车用镁合金铈盐改性硅烷复合膜的耐蚀性

目前镁合金表面稀土-硅烷化改性多采用复合工艺,简单硅烷化处理研究较为少见。将不同含量的硝酸铈直接添加到KH-550硅烷溶液中,应用简单化学浸渍法在AZ91D压铸镁合金表面制备了铈盐改性硅烷复合膜;通过点滴腐蚀试验、全浸腐蚀试验和电化学交流阻抗谱评价了铈盐改性复合膜的耐蚀性能,利用扫描电子显微镜和椭偏仪分析了铈盐改性复合膜的表面微观形貌和厚度。结果表明:与硅烷膜相比,铈盐改性硅烷复合膜较均匀、致密、平整,厚度明显增加;随着硝酸铈含量的增加,铈盐改性硅烷复合膜的耐蚀性能先上升后下降,当硝酸铈掺杂量达到0.50 g/L时,复合膜的耐蚀性能最佳;随盐水浸泡时间的延长,复合膜的低频阻抗值先增大后减小,表明其具有一定的"自修复"能力。     

热镀锌钢表面稀土转化膜的制备及其耐蚀性研究

热镀锌重铬酸盐钝化毒性大、不环保.为解决此问题,研究了以无毒、无污染的铈盐取代剧毒重铬酸盐的钝化工艺,采用正交试验确定了热镀锌钢表面稀土转化膜的最佳成膜工艺参数,讨论了处理液组成、pH值、成膜温度及成膜时间等因素对稀土转化膜耐蚀性的影响,并采用中性盐雾试验(NSS)和极化曲线测定等方法评价了转化膜对热镀锌层的防护作用.结果表明,本工艺可以明显推迟热镀锌层出现白锈的时间;稀土转化膜同时抑制了热镀锌层腐蚀的阳极和阴极过程,腐蚀电流密度下降,极化电阻升高,显著改善了热镀锌层的耐蚀能力.