镁合金表面微弧氧化陶瓷涂层的制备及耐蚀性能

利用微弧氧化法,在微弧氧化反应电解质中加入氟钛酸钾和GR/TiO_2粉末,在镁合金表面制备了MAO-GR/TiO_2涂层。采用SEM和FT-IR分别对GR/TiO_2粉末的表面形貌和结构进行了研究,用SEM、XRD和元素线扫描对MAO-GR/TiO_2涂层的表面形貌、相结构和元素分布进行了研究,用三电极技术对MAO-GR/TiO_2涂层的耐腐蚀性能进行了研究。结果表明,通过溶胶-凝胶法可将纳米TiO_2接枝到GO表面,生成GR/TiO_2粉末;MAO-GR/TiO_2涂层主要由Mg_2TiO_4相、Mg_3(PO4)_2相、Mg和MgO相组成;以界面为分界线,涂层一侧Ti、P和O元素高于基体一侧,基体一侧Mg元素高于涂层一侧;MAO-GR/TiO_2涂层的腐蚀电位为-0.723 V,腐蚀电流密度为8.96×10~(-8) A/cm~2,相比镁合金基体和MAO涂层,腐蚀电位提高了48.3%和36.7%,表明MAO-GR/TiO_2涂层可以显著提高镁合金基体的耐蚀性能。     

镁合金微弧氧化绿色陶瓷膜的制备

为了开发更多颜色的微弧氧化陶瓷膜层,通过试验在AZ91D镁合金表面制备出了绿色陶瓷膜层,分别研究了着色盐K2Cr2O7添加量为0.2,0.4,0.6,0.8,1.0,1.2,1.4g/L时和微弧氧化时间为5,10,20,30,40 min时对陶瓷膜的影响规律.结果表明:在10 g/L NaAlO2、1 g/L K2Cr2O7、少量NaOH和H2O2的电解液中进行微弧氧化着色反应,可以得到颜色均匀、致密性较好的绿色陶瓷膜层;陶瓷膜颜色的深浅可以通过微孤氧化时间来控制,微弧氧化时间越长,所得到的膜层颜色越深.绿色氧化膜的成分主要由MgO、Al2O3和MgCr2O4组成,其中MgCr2O4是使膜层产生颜色的物质.     

镁合金微弧氧化黄色陶瓷膜的制备和结构研究

用微弧氧化方法在AZ91D镁合金基体上获得黄色的氧化膜陶瓷层,分别研究了电解液的成分和添加剂对氧化膜的影响规律.结果表明:样品在Na2SiO3为主盐溶液中加入KMnO4的电解液体系进行微弧氧化反应,可以得到颜色均匀、致密性较好的黄色氧化膜陶瓷层;添加柠檬酸钠能降低起弧电压和弧光的强度,减缓反应速度,并且防止孔蚀形成,从而使形成的氧化膜陶瓷层更加致密.     

镁合金微弧氧化膜的制备工艺研究

为获得所要求厚度的镁合金微弧氧化膜,研究了镁合金制备工艺.采用正交设计法优化实验方案,运用综合平衡法对每个方案下制备的氧化膜的厚度和膜层的硬度进行了分析.确定了各因素对氧化膜的影响程度,并优先被弧氧化工艺配方,确定了最佳工艺条件,并对最佳工艺条件下制备的氧化膜的微观形貌、结构、硬度以及耐腐蚀性进行了研究.结果表明:最佳工艺配方是NaOH100g/L,铝盐40g/L,氧化电压为45 V,电解液温度35℃;氧化膜主要由致密的阻挡层和多孔的疏松层构成,其主要成分是MgAl2O4 和少量的MgO、Al2O3,经微弧氧化后其硬度和耐腐蚀性较镁合金基体有很大提高.     

镁合金无铬微弧氧化新工艺

利用正交试验对MB2镁合金无铬、磷、镁微弧氧化成膜工艺进行了研究,同时利用表面分析技术,分析了氧化膜层的显微硬度、截面形貌和相结构,采用动电位扫描法考察了氧化膜的耐腐蚀性能.研究的最佳工艺条件为:30 g/L KOH,45g/L Al(OH)3,2 g/L K2SiO3,2g/L添加剂M,电流密度65 mA/cm2,温度45℃.该微弧氧化新工艺能在镁合金上形成银灰色的氧化膜层,其显微硬度值及耐腐蚀性远优于传统含铬工艺DOW17所形成的膜层;微弧氧化膜主要由MgO,MgAl2O4,Al2O3组成,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;在成膜过程中,电解液的铝盐浓度和微弧氧化电流密度是影响性能的主要因素.     

镁合金微弧氧化膜的微观结构及耐蚀性研究

通过自主研究的微弧氧化工艺在AZ9lD镁合金表面获得了表面质量良好的彩色陶瓷质氧化膜。利用EPMA-EDS、XRD等表面分析手段，研究了微弧氧化膜层的截面形貌和相结构，并采用NaCl溶液浸泡试验和中性盐雾试验考察了氧化膜的耐腐蚀性能。结果显示，氧化膜分成内外两层，外层为尖晶石型的Mg、Al的硅氧化合物陶瓷膜，具有坚硬的特点；内层为含少量硅的Mg、Al复合氧化物，与基体结合牢固，结构致密，形成了硬度和韧性的良好组合。氧化膜具有极佳的耐蚀性，性能优于铬酸盐阳极氧化膜。     

大面积镁合金件的微弧氧化工艺研究

通过对不同大面积镁合金轮毂在微弧氧化过程中的现象分析及工艺测试,探讨了镁合金在微弧氧化过程中的一般规律,并对大面积镁合金件微弧氧化过程中的电流、电压等重要参数进行了研究,优化出用于大面积镁合金件微弧氧化的电参数,可为微弧氧化工艺及电源设计提供参考.     

稀土元素对镁合金微弧氧化的影响

分别在磷酸盐和硅酸盐两种体系中研究了不同稀土元素对镁合金微弧氧化的影响.结果表明,提高钕盐浓度可以改善氧化膜的外观、厚度和耐蚀性能.镁合金浸泡在稀土盐溶液中表面能形成稀土转化膜.用稀土转化膜取代镁合金表面的自然氧化膜进行微孤氧化处理,获得的陶瓷层分布更加均匀,表面更为光滑致密.用5%NaCl溶液浸泡48 h的对比腐蚀试验表明,用稀土盐溶液浸泡预处理过的试样耐蚀性显著加强.     

镁合金微弧氧化新型电解液配方研究

为优化电解液组分,提高耐蚀性能,利用正交试验法对镁合金微弧氧化电解液配方进行了优化,得出镁合金微弧氧化新型绿色电解液的最佳配方:1.10 mol/L NaOH,0.04 mol/L碱金属硅酸盐,0.50mol/L碱金属含氧酸盐或1.10 mol/L NaOH,0.04 mol/L碱金属硅酸盐,0.30 mol/L碱金属合氧酸盐,并详细分析了电解液中各组分对微弧氧化陶瓷膜腐蚀防护性能的影响.     

土酸溶液中溴化十六烷基吡啶对锌的缓蚀作用及吸附热力学研究

用失重法研究了土酸溶液中溴化十六烷基吡啶对锌的缓蚀作用，发现溴化十六烷基吡啶在锌表面上的吸附是产生缓蚀作用的重要原因，且吸附规律服从Langmuir吸附等温式。用Sekine方法处理实验数据，从而获得了吸附过程△H^0、△S^0和△G^0等一系列重要热力学参数。     

土酸溶液中六次甲基四胺对碳钢的缓蚀作用及吸附热力学研究

采用失重法研究了土酸溶液中六次甲基四胺在不同温度和浓度下对碳钢的缓蚀作用,发现六次甲基四胺能较好地抑制碳钢的腐蚀。六次甲基四胺在碳钢表面上的吸附是产生缓蚀作用的重要原因,且吸附规律服从Langmuir吸附等温式。用Sekine方法处理实验数据,获得了吸附过程相关的重要热力学参数,吸附过程是吸热过程,熵值增大,吉布斯自由能减小;随温度升高,吉布斯自由能变增加,熵变减少,缓蚀率降低。     

氢氟酸介质中铝的缓蚀剂的研制

研制了一种新型氢氟酸介质中铝的缓蚀剂,采用失重法和电化学方法对该缓蚀剂进行了评价。实验结果表明,该缓蚀剂用量为2．5％时,温度40~C以下,氢氟酸的质量分数在6Z以下时有非常好的缓蚀效果。该缓蚀剂为混合型缓蚀剂,对阳极和阴极过程都有抑制作用。     

氟硼酸体系中1，4-丁炔二醇对铝的吸附及缓蚀作用

采用失重法研究了1，4-丁炔二醇对铝在氟硼酸体系中的缓蚀作用，并应用吸附理论和Sekine方法处理实验数据。结果表明，1，4-丁炔二醇对铝在氟硼酸体系中的腐蚀有良好的抑制作用，1，4-丁炔二醇在铝表面上产生了吸附．低浓度下吸附基本符合Langmuir等温式，缓蚀率随温度和浓度的增大而增大。根据这些结果，讨论了吸附与缓蚀作用之间的关系。     

羧甲基壳聚糖在酸性溶液中对铝的缓蚀作用

羧甲基壳聚糖是一种环境友好的重要衍生物,采用失重及电化学方法（EIS）研究了羧甲基壳聚糖（CM—ehitosan）在1mol／LHCI溶液中对铝（2024）的缓蚀作用。失重和电化学测试均表明,当羧甲基壳聚糖浓度达到200mg／L时缓蚀效率最高,可达88．54％。进一步的拟合计算表明,羧甲基壳聚糖在铝表面的吸附基本遵循修正的Langmuir吸附等温式,并获得上述吸附过程的热力学参数△Go、△Ho和△So。     

盐酸溶液中肉桂醛对铝的缓蚀作用及吸附热力学研究

本文通过对大量的单组份有机化合物和无机化合物的筛选,选出了肉桂醛这种缓蚀效果较好的化合物作为缓蚀剂,对其进行热力学研究,并分别绘制出不同温度下肉桂醛的吸附等温曲线,肉桂醛在金属铝表面的吸附符合Langmuir吸附规律,分析不同温度下对于肉桂醛缓蚀性能的作用,分别获得了吸附系数、焓变、熵变和自由能变的热力学参数。通过实验得出肉桂醛缓蚀剂的吸附过程是熵值减少的放热过程,随着温度的升高自由能逐渐变大,同时缓蚀率也随之降低。     

氨基磺酸溶液中肉桂醛对碳钢的缓蚀作用和吸附热力学研究

采用失重法考察不同温度下5％氨基璜酸中,不同浓度的肉桂醛对碳钢的缓蚀作用;并对氨基璜酸介质中肉桂醛在碳钢表面吸附热力学进行了研究。肉桂醛低浓度时,随浓度增大,缓蚀作用增强;当其浓度达到一定值后,缓蚀作用基本保持不变。实验结果表明,肉桂醛在碳钢表面产生单分子层吸附,并且满足Langmuir吸附规律。△G°〈0吸附过程可以自发进行,并且随着温度的升高础增大,吸附作用降低。△H°〈O表明反应是放热过程。△S°〈0表肉桂醛在碳钢表面的吸附过程为熵减少的过程。     

氨基磺酸溶液中溴化十六烷基吡啶对碳钢的缓蚀作用和吸附热力学研究

采用失重法考察了不同温度下5％氨基磺酸中,不同浓度的溴化十六烷基吡啶对碳钢的缓蚀作用;并对氨基磺酸介质中溴化十六烷基吡啶在碳钢表面吸附热力学进行了研究。溴化十六烷基吡啶低浓度时,随浓度增大,缓蚀作用增强;当其浓度达到一定值后,缓蚀作用基本保持不变。实验结果表明,溴化十六烷基吡啶在碳钢表面产生单分子层吸附,并且满足Langmuir吸附规律。△G^0〈0,吸附过程可以自发进行,并且随着温度升高△G^0增大,吸附作用降低。△H^0〈0,表明反应是放热过程。△S^0〈0表示随着缓蚀过程的进行,体系进入更为有序状态。     

氢氧化钠中复合缓蚀剂对铝的缓蚀协同效应

采用失重法、电化学极化曲线法和扫描电镜,研究了铝在氢氧化钠介质中的几种缓蚀剂复配后的缓蚀协同效应作用,它由三聚磷酸钠、间苯二酚,糠醛,丙炔醇和十二烷基苯磺酸钠以一定比例复合而成,同时对其作用机理进行了探讨。结果表明：该复合缓蚀剂的总浓度达到0．2％时,腐蚀速率达到1．867g·m^2h^-1。     

西洋菜提取液在酸性介质中的缓蚀性能

植物缓蚀剂因具有来源广、成本低和可生物降解等优点而受到广泛关注。为促进绿色植物型缓蚀剂的研究应用,以西洋菜为原料,采用酸液浸泡提取制得了天然缓蚀剂。利用失重法、极化曲线、电化学阻抗谱研究了其在3%盐酸溶液中对铁片的缓蚀性能,并对缓蚀分子的吸附和腐蚀动力学过程进行探讨;对西洋菜粉末进行红外光谱分析,推断其可能的缓蚀机理。结果表明:西洋菜提取液对酸性介质中铁片的腐蚀反应有明显抑制作用,缓蚀剂的最佳工艺条件为浸泡时间96h,温度20-30℃,浓度1250mg/L;西洋菜提取液属于混合型缓蚀剂,缓蚀效率随浓度增加而增加,随温度的上升而减小,其缓蚀分子的吸附符合Langmuir等温方程式;西洋菜里含有不饱和有机化合物的极性基团(竣基、龛基、疑基等),可作为酸性缓蚀剂。