表面封闭法对铝阴极耐腐蚀性的影响

目的提高锌电积中铝阴极表面耐腐蚀性能,从而延长其使用寿命,降低生产成本。方法对铝阴极采用不同的表面处理工艺,对耐腐蚀处理后的铝阴极进行了铜加速乙酸盐雾试验、电液腐蚀失重试验和工业扩大化试验研究,考察其耐腐蚀性能。结果在经历120 h盐雾腐蚀后,溶胶-硬脂酸封闭试样仅9.5%的表面被腐蚀,沸水封闭、铈盐封闭试样表面分别有50%与27%左右的面积遭到腐蚀破坏,出现腐蚀孔与腐蚀裂纹,而未经处理的普通铝板表面则已完全被腐蚀破坏。在电解液腐蚀失重试验中腐蚀32 min后,溶胶-硬脂酸封闭试样的单位面积失重达到0.4 mg/cm~2,沸水封闭、铈盐封闭试样的单位面积失重较为相近,均在0.9 mg/cm~2左右,普通铝板的单位面积失重高达1.3 mg/cm~2。工业扩大化试验中,溶胶-硬脂酸封闭后的铝阴极在锌电积生产40 d期间失重约为1.8%且其电流效率保持在91%左右,而普通铝阴极失重则达7.7%。使用90 d后,溶胶-硬脂酸封闭的铝阴极板还能正常使用,而普通铝阴极由于腐蚀破坏需要更换。结论采用沸水封闭、铈盐封闭和溶胶-硬脂酸封闭处理后的铝阴极板耐腐蚀性能均有相应提高,其中以溶胶-硬脂酸封闭工艺最佳。可见表面封闭法对于提高铝阴极耐蚀性延长使用寿命起到了较好作用,同时也保持了较高的电流效率。     

铝硅合金压铸件浸锌对化学镀Ni-P层的影响

从锌合金层的微观形貌、组成、厚度、耐蚀性等以及化学镀Ni-P层的微观形貌、成分、相结构、孔隙率、耐蚀性、结合力等方面研究了浸锌层对化学镀Ni-P ?层的影响.结果表明,浸锌层对铝硅合金压铸件基体与化学镀层的结合起重要作用,浸锌层厚度薄且致密、均匀;后续的化学镀Ni ?合金层也细致均匀,结合力好,耐蚀性强.     

高硅铝铸件镀前浸锌溶液的研究

为了提高高硅铝铸件表面电镀层与基体的结合强度,对镀前浸锌溶液进行了改进和优化,并用电化学测试技术探讨了浸锌时间对电位的影响,结果表明,经过二次浸锌能保证镀层与高硅铝铸件基体之间良好的结合强度.     

浸锌液中甘油对提高铝浸锌层上电镀层结合力的作用

考虑到甘油的保湿作用,提出在浸锌液中添加甘油,以期改善铝合金大工件浸锌后时而出现的上部镀层结合力不良的现象。利用pH试纸液痕法、时间-电位曲线测试及热震-划格法,分别研究了采用加入不同浓度甘油的浸锌液一次浸锌后,铝试片上滞留液膜的分布、浸锌层的稳定电位变化及后续镀层结合力。结果表明:加入甘油后,浸锌液膜分布均匀,甘油质量浓度为20g/L时可有效防止浸锌层上部因液膜干燥而被氧化,从而保证后续镀镍层的结合力。     

激光同步辐照对电化学沉积铜组织结构及结合力的影响

目的 解决单一电化学沉积制备铜镀层沉积速度慢、沉积颗粒易团聚、晶粒生长不均匀及其与基体结合力差等问题。方法 采用沉积前激光处理、沉积过程激光同步辐照的方法,在316L不锈钢上制备铜涂层,通过光学显微镜、扫描电子显微镜、自动划痕仪分析了铜镀层表面形貌、截面厚度、涂层物相和结合力,探究了激光的增强作用和复合沉积技术下镀层的生长机制。结果 激光同步辐照促进了晶粒的高择优取向及沉积电位的正移。单一晶面的高择优取向利于提高镀层晶粒生长的均匀性,使镀层表面的凸起、孔洞明显减少,变得平整致密。同时,激光同步辐照使镀层表面粗糙度维持在一个较低的范围,使沉积质量不会随沉积时间的增加而降低,有利于电化学沉积的继续进行,实现镀层增厚。相同沉积时间(60 min)下,传统电化学沉积所得镀层的沉积厚度为62.62μm,表面粗糙度为4.741μm;而激光同步复合电化学沉积所得镀层的沉积厚度为138.39μm,表面粗糙度为0.995μm;且镀层表现出与基体更佳的结合力,与基体间的极限载荷可达98.2 N。结论 激光同步辐照提高了铜镀层的沉积效率、质量及其与基体间的结合力。     

电弧喷涂锌铝复合涂层耐蚀性能研究

通过对锌铝涂层＋封闭层所组成的复合涂层体系在3．5％NaCl进行浸泡实验,改变封闭层醇酸树脂的粘度确定对复合涂层增重量的影响。经过理论分析,从而说明封闭层粘度变化对复合涂层腐蚀机理的影响。     

电解液质量对锌电积过程的影响及其在线控制

阐述了湿法炼锌过程中,由于电解液中杂质的波动对锌电积过程主要技术经济指标产生的严重影响,分析了金属杂质、骨胶浓度与阴极过电位和电流效率的关系,提出了利用阴极过电位对锌电积最佳添加剂浓度及新液质量的控制方法。根据电极过程动力学原理,发明了电解液质量在线监控的方法和装置,以实现自动控制添加剂的加入。实际应用结果表明,这种在线控制方法与传统的经验控制法相比,可使每吨析出锌电耗减少５０．９６～１０１．９２ｋＷｈ,电流效率提高２个百分点,锌电积车间酸雾浓度降低３０％～５０％,提高特高品级电锌产量,大大降低剥锌劳动强度。     

溶胶-凝胶伴随相分离法制备多孔锌铝尖晶石块体

以无水氯化锌和六水氯化铝为前驱体,水和乙醇的混合溶液为溶剂,1,2-环氧丙烷为凝胶促进剂,聚氧乙烯为相分离诱导剂,采用溶胶-凝胶伴随相分离法制备大孔锌铝尖晶石块体材料,并采用差热分析(DTA)、X-射线衍射(XRD)、红外光谱(FT-IR)和扫描电子显微镜(SEM)等 测试技术对所形成的多孔块体的物相和微观结构进行了表征,并研究了高温热处理过程对块体材料的结构以及晶相的影响。结果表明,聚氧化乙烯(PEO) 能诱导体系发生相分离,获得共连续骨架和孔径大小可控的多孔块体。常温下制备出的多孔块体为的锌铝水滑石(ZnAl-LDHs),热处理过程中发生羟基脱除,碳酸根离子分解等反应,最后得到具有单一尖晶石相的多孔块体,该材料在石油化工领域的催化应用具有良好的前景。     

前处理对镁合金化学镀镍结合力的影响

研究了镁合金多种前处理工艺对化学镀镍层与基体之间结合力的影响.采用弯曲法、锉刀实验法和划线划格实验3种镀层结合力测试方法,对化学镀镍层与镁合金基体之间结合力的优劣进行了定性评价.结果表明,采用一步法前处理工艺的试样,镀层与基体之间具有良好的结合力,金相显微观察发现镀层与基体之间具有最薄的中间过渡层.用浸锌工艺能较好地改善镀层与基体间的结合力.但镁合金浸锌工艺值得做进一步的研究.     

酸洗工艺对烧结NdFeB镍电镀层结合力的影响

对Nd-Fe-B基体及镍镀层表面形貌的观察发现,当镀层脱落时,在基体表面产生残缺晶粒并与内部完整晶粒分离,说明电镀前的酸洗过程导致钕铁硼基体表面过腐蚀对结合力影响较大。对Nd-Fe-B样品进行不同时间的酸洗,发现酸洗时间为30 s左右时不仅能去除样品表面氧化皮,而且也能防止样品表面的过腐蚀,镀层与基体结合力较佳。     

热处理对电沉积纳米晶铬镀层微观结构及耐蚀性的影响

目的改善H13钢表面纳米晶Cr镀层的微观结构和耐腐蚀性能。方法利用电沉积技术在H13钢表面制备纳米晶Cr镀层,并通过调整热处理工艺调控Cr镀层的结构和性能。通过扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)和X射线衍射仪(XRD)、维氏显微硬度计和中性盐雾试验(NSS)研究了不同热处理工艺下Cr镀层的表面形貌、粗糙度、相结构、硬度及耐蚀性。结果采用电沉积技术成功在H13钢表面制备出体心立方结构的纳米晶铬镀层,其晶粒和微裂纹尺寸随着热处理温度(200～600℃)和保温时间(1～2h)的增加而增大。当热处理温度达到400℃时,镀层表面检测到Cr2O3氧化层,并随着热处理温度和保温时间的增加,氧化程度逐渐增大。此外,Cr镀层硬度随着热处理温度和保温时间的增加而逐渐降低。在600℃下保温2h后,镀层硬度为(499.8±9.3)HV0.2,与镀态((749.0±13.2)HV0.2)相比,大约下降了33%。然而,经500℃和600℃热处理的镀层具有最好的耐蚀性能,盐雾试验后,镀层表面未见明显腐蚀缺陷,保护评级为10级。结论随着热处理温度和保温时间的增加,镀层晶粒变大,表面氧化程度加剧,耐蚀性能显著增强。     

富铁Fe - Ni合金箔电沉积工艺及其形貌结构与耐蚀性

在富铁电解液体系中采用复配稳定剂和添加剂,增强了镀液的稳定性,降低了镀层内应力;并讨论了金属离子、氯离子、电流密度、温度及pH值等因素对合金箔组成的影响,得到了制备富铁Fe-Ni合金箔的最佳镀液组成及工艺条件.通过实验确定当阴阳极比为1∶2时,镍铁联合阳极配比为1.6∶1.采用SEM、EDS及XRD分析了富铁Fe-Ni合金箔的形貌及结构：合金箔晶粒细致,尺寸均匀,结构紧密,表面光滑平整,无缺陷,晶粒结构为(111),(200),(311)及(222)织构并表现为较强的(111)择优取向.阳极极化曲线测试表明：合金箔在10%的硫酸溶液、10%的氢氧化钠溶液、35%的氯化钠溶液中,表现出优异的耐腐蚀性能.      

Si对钴基合金微观组织及锌液中耐蚀性的影响

采用SEM、X-ray分析等手段,研究了Si含量对Co-Mo-Cr-Si合金微现组织、结构及其在460℃锌液中耐蚀性的影响.结果表明,合金均与锌液反应,而且随Si含量的变化其微观组织、机械性能及耐腐蚀性均发生变化.     

Cr颗粒对Ni-Graphene复合沉积层组织结构及性能的优化

目的电沉积技术制备Ni-Cr-Graphene复合沉积层,调查不同Cr颗粒浓度对复合沉积层组织结构及性能的优化影响。方法利用电沉积技术在镍铝青铜(NAB)表面制备出Ni-Cr-Graphene复合沉积层。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)与拉曼光谱仪(Raman),对复合沉积层的形貌、成分与组织结构(晶粒大小、结晶形状及结晶织构)进行表征,并采用显微硬度计与电化学工作站分别对沉积层的硬度及耐腐蚀性能进行调查。结果Graphene颗粒使得纯Ni沉积层中的Ni晶粒尺寸由175.3 nm减小到Ni-0Cr-4Graphene沉积层中的Ni晶粒尺寸60.5nm。随着Cr颗粒质量浓度进一步从0g/L增加到100 g/L,Ni-Cr-Graphene复合沉积层中的Cr质量分数从0%增加到23.8%,且Ni晶粒尺寸进一步减小到Ni-100Cr-4Graphene沉积层的29.1nm,Ni[200]结晶织构被消除。Graphene与Cr颗粒显著提高了Ni-CrGraphene复合沉积层的表面硬度,所有复合沉积层的显微硬度均高于纯Ni沉积层(260.1HV0.2),且在100 g/L Cr颗粒浓度下,沉积层平均显微硬度为489.8HV0.2。同时Graphene与Cr颗粒改善了Ni-Cr-Graphene复合沉积层在3.5%NaCl溶液中的耐腐蚀性能,在100 g/L Cr颗粒浓度下,复合沉积层的自腐蚀电位(Ecorr)为-0.21 V,自腐蚀电流密度(Jcorr)为0.25μA/cm^2,其相对纯Ni沉积层Jcorr(7.01μA/cm^2)降低了1个数量级。结论溶液中Cr颗粒浓度的增加引起了Ni-Cr-Graphene复合沉积层中Cr含量的增加,使得更多Cr颗粒与Graphene颗粒共同作为Ni金属结晶形核点,促进了Ni的晶粒细化与织构转变,最终提高了复合沉积层的硬度与耐腐蚀性能。     

超声辅助电沉积纯锌镀层的制备及耐磨、耐蚀性能研究

锌镀层由于其自腐蚀电位负、屏障作用良好而被广泛应用于海洋钢铁设施上。本工作将超声引入电沉积体系,利用超声辅助的方法在20#碳钢表面电沉积锌镀层,研究了超声功率变化对锌镀层性能的影响。沉积电位监测、电流效率计算结果显示,超声的引入能够明显增大电流效率,有利于节约电能。扫描电镜 (SEM)、X射线衍射仪 (XRD)、原子力显微镜 (AFM) 等结果显示,锌镀层晶体颗粒变小,形成的镀层更致密、均匀。磨耗测试、电化学阻抗谱 (EIS)、极化曲线 (Tafel) 等结果显示,超声的引入使得锌镀层耐磨性与耐蚀性能明显提升。     

Microstructure and properties of nanocrystalline nickel coatings prepared by pulse jet electrodeposition

The fabrication of nanocrystalline nickel coatings was conducted by pulse jet electrodeposition on the substrate of 45# carbon steel. The effects of average current density on the surface morphology, microstructure, average grain size and microhardness of nickel coatings were investigated by scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffractometry (XRD) and microhardness measurement. In addition, the corrosion resistances of coating and substrate were compared. It is revealed that the nickel coatings prepared by pulse jet electrodeposition exhibit a fine-grained structure with a smooth surface and a high density, although some pores and defects are still present in coatings. With the increase of average current density, the average grain size of nickel coatings is reduced at first and then increased. The coating with the optimum compactness, the smallest average grain size (13.7 nm) and the highest microhardness are obtained at current density of 39.8 A/dm2. The corrosion resistance is obviously increased for the coatings prepared by pulse jet electrodeposition; however, the corrosion rate is increased after a certain period due to the penetration of the corrosive media.     

Mg-3.0Nd-0.2Zn-0.4Zr镁合金表面电沉积Cu镀层及其耐腐蚀性能

研究Mg-3.0Nd-0.2Zn-0.4Zr（NZ30K）镁合金上电沉积Cu镀层的前处理过程及耐腐蚀行为。研究结果表明：活化膜和浸锌层均优先在Mg12Nd共晶相表面沉积。Cu镀层能够为镁基体提供长达60 h的防护作用,这主要归因于其致密的镀层结构及浸泡过程中形成较稳定的钝化膜。热震试验证明镀层具有良好的结合力。     

Electrodeposition of zinc on AZ91D magnesium alloy pre‐treated by stannate conversion coatings

A stannate chemical conversion process followed by an activation procedure was employed as the pre‐treatment process for AZ91D magnesium alloy substrate. Zn was electroplated onto the pre‐treated AZ91D magnesium alloy surface from pyrophosphate bath to improve the corrosion resistance and the solderability. The surface morphologies of conversion coating and zinc coating were examined with scanning electron microscope (SEM). The phase composition of conversion coating was investigated by X‐ray diffraction (XRD). The electrochemical corrosion behavior of the coatings in the corrosive solution was investigated by potentiodynamic polarization curves and electrochemical impedance spectroscopy (EIS). The experimental results showed that the activated stannate chemical conversion coating provided a suitable interface between zinc coating and the AZ91D magnesium alloy substrate. The corrosion resistance of the AZ91D substrate was improved by the zinc coating.