热镀铝锌层铈掺杂硅烷钝化膜的性能

研究了硝酸铈掺杂双-[r-(三乙氧基硅)丙基]四硫化物(BTESPT)硅烷溶液处理热镀铝锌基体的结构、表面形貌和性能.结果表明,硝酸铈掺杂硅烷溶液与铝锌基体表面发生了化学键合作用,形成Si-O-Al与Si-O-Zn成膜,钝化膜中的主要有机基团与掺杂前没有显著的差别.与铬酸盐膜和未掺杂硅烷的膜相比,硝酸铈掺杂硅烷溶液明显提高了钝化膜的耐蚀性.铈盐掺杂硅烷膜均匀、致密,无明显微裂纹.硅烷膜的主要成分有C、O、Si,S、Al、Zn、Ce,进一步说明Ce3 没有与基体或硅烷中的有机基团反应,只是以物理填充的形式沉积在基体上.     

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。     

冷轧钢表面硅锆复合膜的制备及其耐腐蚀性能

纯硅烷膜耐腐蚀性能不理想,经掺杂改性处理后可得到改善。以硝酸锆掺杂1,2-双(三甲氧基硅基)乙烷(BTMSE),在冷轧钢基体表面制备了无机/有机复合硅烷膜。采用电化学技术及硫酸铜点滴试验对比考察了复合硅烷膜与纯硅烷膜的耐腐蚀性能。结果表明:相比于纯硅烷膜,锆盐掺杂硅烷复合膜的腐蚀电位、极化电阻明显增大,腐蚀电流密度明显降低,耐腐蚀性能提高;硝酸锆在金属表面形成了含有ZrO2+的夹杂化合物层,起到物理阻隔作用,进而提高了硅烷膜的耐腐蚀性能。     

Na_2ZrF_6掺杂硅烷膜的成膜过程及其耐腐蚀性能研究

为了提高钢材表面硅烷膜的耐腐蚀性,在硅烷液中加入Na_2ZrF_6,在40Cr钢表面制备了掺杂Na_2ZrF_6的硅烷膜。采用电化学法和失重法分析了Na_2ZrF_6掺杂硅烷膜的耐蚀性,采用光学显微镜和扫描电镜观察掺杂硅烷膜的形貌,采用傅立叶红外光谱仪分析了Na_2ZrF_6掺杂硅烷液的特征峰,采用X射线光电子能谱仪分析了掺杂硅烷膜的元素价态及结合能;研究了Na_2ZrF_6掺杂对硅烷成膜性及耐蚀性能的影响。结果表明:硅烷液中Na_2ZrF_6的添加量为0.001 mol/L时,40Cr钢表面的掺杂硅烷膜性能最好;Na_2ZrF_6掺杂硅烷膜表面致密,其表面存在一些微小球状颗粒,且存在掺杂的Zr元素;掺杂硅烷膜能够有效提高40Cr钢的耐腐蚀性;掺杂硅烷膜以表面的Zr元素形成的化合物来阻碍阳极活性区溶解,提高了40Cr钢的耐蚀性。     

碳钢表面铈盐钝化膜和铈盐-硅烷复合钝化膜的耐蚀性能

碳钢常规铈盐钝化膜的耐蚀性不够理想。以硝酸铈和过氧化氢配制钝化液,通过化学浸泡处理,在Q235碳钢表面制备铈盐钝化膜;通过KH-560硅烷偶联剂对铈盐钝化件进行二次封孔处理,制备了铈盐-硅烷复合钝化膜;对2种钝化膜试样进行了NSS,EIS,SEM和EDS测试。试验结果显示,铈盐钝化膜明显提高了基材的耐蚀性能,但是钝化膜表面存在一些微孔和裂缝,对其耐蚀性能造成不利影响;而硅烷膜能够完整覆盖和填充铈盐钝化膜表面的缝隙和微孔,改善了铈盐钝化膜的耐蚀性能。     

镁合金表面有机硅烷膜掺杂改性的研究进展

介绍了有机硅烷膜中掺杂阻隔剂和缓蚀剂等不同的掺杂改性方法。掺杂能够提高复合硅烷膜层的厚度和致密性,一定程度上改善膜层的组织结构,增强其腐蚀防护性能。     

硅烷偶联剂在金属表面预处理中的应用研究进展

近年来发展的硅烷偶联化预处理技术因其对环境友好、可操作性强,有望成为金属表面铬钝化处理的替代工艺。硅烷膜作为金属表面预处理层,不但改善了基材表面的状态,增强了涂料与基材间的黏附性能,也可作为单独的防护涂层,对腐蚀介质的渗透起着物理屏障作用。主要从3个方面介绍了硅烷偶联剂在金属表面预处理中的研究进展:(1)金属表面硅烷偶联化机理;(2)金属基材表面状态、硅烷水解体系、硅烷成膜方式及膜固化方式等工艺对膜性能的影响;(3)硅烷预处理技术研究的新进展,包括传统浸渍成膜、电沉积辅助法制备硅烷膜及无机稀土金属盐、纳米颗粒、缓释剂掺杂制备的硅烷杂化膜的研究现状。     

乙烯基硅烷处理的Q235钢在3．5％NaCl中腐蚀性的阻抗谱分析

从阻抗谱方面研究Q235钢硅烷处理的防腐蚀效果和成膜机理的报道较少。以不同浓度（1％～7％）、不同pH值（3～5）的乙烯基三乙氧基硅烷（VTES）水解液对Q235钢进行处理,利用电化学阻抗谱（EIS）分析了硅烷膜对3．5％NaCl溶液中Q235钢的防护效果及机理,并用红外光谱与扫描电镜（SEM）分析了Q235钢表面VTES膜的分子结构及其在盐水中浸泡腐蚀后的形貌。结果表明：VTES膜能明显改善Q235钢的耐蚀性能;经5％硅烷,pH=4的水解液处理形成的VTES膜在3．5％NaCl溶液中的电荷转移电阻及膜孔电阻最大,耐蚀效果最好,在3．5％NaCl溶液中浸泡5d后仍未发生腐蚀;Q235钢表面形成的硅烷膜既存在金属表面与硅醇单体的缩合,也有硅醇单体的缩合,还有未发生交联的Si-OH基团。     

防护性硅烷膜的掺杂改性研究进展

硅烷化处理工艺作为一种环保型金属防护技术,得到国际上的重视。目前的研究重点是通过多种手段进一步提高硅烷膜的防护性能。本文较详细地介绍了通过掺杂纳米粒子及各类缓蚀剂以提高防护性硅烷膜耐蚀性能的研究进展。     

铜表面硅烷-稀土掺杂膜的制备及缓蚀性能

运用分子自组装技术在铜片表面组装γ-巯丙基三甲氧基硅烷(MPTS)与稀土的掺杂膜。用原子力显微镜(AFM)观察了铜表面成膜过程,用金相显微镜观察铜片在0.5mol/L盐酸溶液中腐蚀72h后的表面形貌,运用电化学测量法对其防腐蚀性能进行评价。结果表明,硅烷-稀土掺杂膜对铜的缓蚀效率较单一的硅烷膜有明显提高,稀土浓度及组装时间对掺杂膜抗腐蚀性能有一定影响。经过极化曲线和交流阻抗的测定,确定硅烷-稀土掺杂膜的最佳组装条件为:LaCl3质量浓度为10g/L,组装30min,缓蚀率达93%。     

硝酸镧掺杂对6061铝合金表面硅烷膜耐蚀性能的影响

为改善铝及铝合金的表面防腐蚀性能,在γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷(KH-560)基础溶液中添加不同含量的硝酸镧,在6061铝合金表面制备不同硝酸镧浓度掺杂的硅烷-镧盐复合膜;采用极化曲线、硫酸铜点滴、腐蚀失重率试验等方法分析膜层性能,并得出了镧盐最佳用量。对比分析了最佳镧盐用量下复合膜、硅烷膜和稀土转化膜的耐蚀性能。结果表明:在KH-560硅烷膜制备过程中添加一定量硝酸镧可有效提高硅烷膜的耐蚀性,添加15 g/L硝酸镧时,形成的复合膜层致密且没有裂纹,耐蚀性最好;与单一的硅烷、镧盐转化膜相比,复合膜表现出很好的耐蚀性。     

金属掺杂类金刚石膜的研究进展

金属掺杂类金刚石（Diamond—like Carbon,DLC）膜可以优化纯类金刚石膜的很多性能。金属掺杂DLC膜不仅在缓解薄膜应力方面具有良好的效果,而且还能改变薄膜的力学和摩擦磨损性能。目前,掺杂DLC膜正以单一掺杂向复合掺杂、均匀掺杂向梯度掺杂发展。文章对掺杂DLC膜的研究进展作了概括及分析。     

铝合金表面铈锰化学转化

以硝酸铈和高锰酸钾为主盐,在6063铝合金表面制备了Ce-Mn化学转化膜。研究了室温下成膜时间、转化液pH值、硝酸铈和高锰酸钾浓度对Ce—Mn转化膜电化学性能的影响,获得了最佳成膜工艺：7g／LCe（NO3）3,2g／LKMnO4,时间9min,pH值2．3。采用极化曲线考察了所得转化膜的耐蚀性,并通过扫描电镜和能谱仪分析了膜的表面微观形貌和组成。结果表明：Ce．Mn转化膜比6063铝合金具有更低的腐蚀电流密度和更大的极化电阻,表现出良好的耐腐蚀性能;Ce-Mn转化膜主要成分是铝、镁、铈、锰和氧。     

6061铝合金表面γ-APS协同稀土镧盐复合膜的性能

单一硅烷转化膜对金属基体的保护不足,稀土处理可对硅烷转化膜进行改性。以硅烷γ-APS协同稀土镧盐处理6061铝合金板材,在硅烷基础溶液中添加不同含量的稀土硝酸镧对6061铝合金进行转化处理,采用电化学方法和硫酸铜点滴方法,研究了硝酸镧含量对铝合金基体表面γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH-602)硅烷膜耐蚀性能的影响,通过划格法和模拟大气腐蚀研究复合膜、硅烷膜试样、镧盐钝化膜试样与有机涂层间的结合力。结果表明:在KH-602硅烷基础溶液中添加15 g/L硝酸镧时硅烷镧盐复合膜的耐蚀性和结合力最好;复合膜主要由S,O,Si,Al,La元素组成,其中La元素含量明显高于单一稀土转化膜;与硅烷膜、镧盐转化膜相比,复合膜表现出很好的耐蚀性。     

金属表面硅烷复合化处理的研究进展及发展趋势

金属表面硅烷化处理技术具有绿色环保、步骤简单、能耗小等优点,形成的硅烷膜缺陷少、结合力强、耐蚀性能好,具有与铬钝化膜相当的抗腐蚀性。但是单一的硅烷膜一旦受到机械损伤,就会失去对金属基体应有的保护。主要从稀土、钼酸盐、氟钛(锆)酸盐等方面介绍了目前国内外常用的金属表面硅烷化处理的改性方法,重点介绍了不同金属稀土对硅烷化处理技术的改性研究,并对稀土-硅烷膜的缓蚀机理进行了初步探讨,对硅烷化处理技术的发展趋势进行了展望。     

镁合金表面硅烷转化膜与阳极氧化膜的协同防护性能

目前对镁合金进行硅烷处理后再制备阳极氧化膜的研究未见报道。为此,探讨了镁合金表面硅烷化预处理所制备硅烷转化膜与阳极氧化后处理所制备阳极氧化膜的协同防护性能。在AZ91D镁合金表面首先进行硅烷化预处理制备内层的硅烷转化膜,接着进行阳极氧化后处理再制备外层的阳极氧化膜,最后采用KMnO4点滴试验、NaCl盐水浸泡试验、动电位极化曲线和电化学阻抗谱(EIS)等方法评价并比较了硅烷转化/阳极氧化复合膜、单一硅烷转化膜和单一阳极氧化膜对镁合金基体的防护性能。结果表明:与只经硅烷化处理的镁合金(表面附着单一硅烷转化膜)和只经阳极氧化处理的镁合金(表面附着单一阳极氧化膜)相比,经过硅烷化预处理和阳极氧化后处理的镁合金(表面附着硅烷转化/阳极氧化复合膜)的点滴液变色时间(tdrop)最长、腐蚀速率(vloss)和腐蚀电流密度(Jcorr)最小、自腐蚀电位(Ecorr)最正、膜层电阻(Rc)最大。对镁合金表面先进行硅烷化预处理再进行阳极氧化后处理使得镁合金的耐蚀性得以进一步提高,这主要归因于硅烷转化膜和阳极氧化膜的协同防护对腐蚀历程中扩散过程的抑制。     

钢铁表面硅烷锆盐植酸复合转化膜耐腐蚀机理研究

为提高40Cr钢体表面耐腐蚀性能,采用双-[γ-(三乙氧基硅)丙基]-四硫化物(BTESPT)、硝酸锆和植酸在40Cr钢表面制备了具有优异耐蚀性能的硅烷锆盐复合转化膜,采用正交实验法优选了硅烷锆盐复合转化液成膜的工艺条件。采用硫酸铜滴定实验、扫描电镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)及电化学测试对复合膜的耐蚀性、形貌、成分、膜层的电位特性进行分析。结果表明：硅烷锆盐复合膜最优工艺为硅烷浓度5%(体积分数),硝酸锆浓度为0.75%(质量分数),溶液pH值为4,反应温度25℃,反应时间50 s;通过硫酸铜点滴试验和电化学测试可以看出掺杂植酸的复合转化膜的耐蚀性比单一硅烷膜和硅烷锆盐膜得到了明显的提升;通过微观形貌观察可以看出,植酸的添加弥补了膜层缺陷,阻碍了腐蚀介质的扩散,增强了膜层的耐腐蚀性。     

掺杂条件对掺寻PVCz薄膜发光性能影响的研究

采用荧光染料Oxazine-720作掺杂剂，对聚乙烯基咔唑（PVCz）进行了掺杂，研究了掺杂溶液浓度，掺杂渐度和掺杂时间对掺杂PVCz膜发光性能的影响，旨在制备高发光效率和发光强度的PVCz膜。     

硅烷化处理在镁合金表面防腐中的应用

近年来,提高镁合金这一绿色结构工程材料的耐蚀性研究成为焦点,而硅烷化处理作为金属防腐领域新型的环保、节能、低排放、低成本的处理技术,已逐渐应用于镁合金的表面防腐。综述镁合金表面硅烷化处理的机理、硅烷膜的制备方法、硅烷膜性能的影响因素及改性方法,分析硅烷化处理在镁合金表面防腐应用中存在的不足之处,并展望今后主要的研究方向。     

6061铝合金表面硅烷-镧盐杂化膜制备工艺参数的正交优化

为探索硅烷-稀土盐复合膜的最佳制备工艺,以La(NO_3)_3·6H_2O为成膜物质,H_2O_2为促进剂,在铝合金表面制备硅烷-镧盐杂化膜,以膜层的极化电阻作为评价指标,采用正交试验法对制备工艺进行优选,采用电化学极化曲线和交流阻抗谱分析膜层的耐腐蚀性能,采用扫描电镜观察膜层的形貌,并与单一硅烷膜和镧盐膜的性能进行比较。结果表明:杂化膜的最佳制备工艺中镧盐沉积条件为10 g/L La(NO_3)_3·6H_2O,15 mL/L H_2O_2,成膜温度50℃,成膜时间40 min;镧盐掺杂有效提高了膜层的均匀度与致密度;杂化膜较单一硅烷膜和镧盐膜具有更好的致密性和疏水性,且能明显发挥镧盐膜和硅烷膜的协同作用,可有效降低6061铝合金的腐蚀速率,提高其耐蚀性。