2024铝合金表面无铬钛锆转化膜的制备与性能

采用钛酸盐和锆酸盐为主盐,开发了一种应用于2024铝合金表面的无铬钛锆转化膜。通过扫描电镜 (SEM)、能谱分析 (EDS)、中性盐雾实验、动电位极化曲线和电化学阻抗谱对转化膜的表面形貌、成分及耐蚀性能进行了表征和分析。结果表明：制备的无铬钛锆转化膜由微米级的微小颗粒组成,膜层均匀平整,无明显缺陷;无铬钛锆转化处理后的2024铝合金,经中性盐雾168 h,无明显腐蚀产物产生;钛锆转化膜具有较低的腐蚀电流和一定的钝化能力,可有效的提高铝合金的耐蚀性能。     

AZ31B型镁合金表面钛盐化学转化膜

研究了一种镁合金表面无铬钝化的钛盐环保型化学转化膜处理工艺。利用中性盐雾试验和极化曲线法测试了转化膜的耐蚀性能,采用SEM、EDS等方法对膜的形貌、元素组成进行了研究。结果表明,钛盐转化处理后在镁合金表面形成含钛氧化物膜层,该膜层有良好的耐蚀性能。     

热镀锌层钛盐钝化膜耐蚀性能的研究

以钛盐为主盐,加入双氧水、硝酸(磷酸)、络合剂等配制无铬钝化液,经钝化后在镀锌层表面获得一层均匀的无铬钝化膜.通过电化学试验、盐雾腐蚀试验、大气暴露试验等测试手段对比研究了铬酸盐钝化膜、钛盐钝化膜、镀锌层的耐蚀性能以及影响钝化膜耐蚀性的因素.结果表明:镀锌层经钛盐钝化后耐蚀性能明显改善,在中性盐雾箱内可以通过48 h连续喷雾而不产生白锈.     

6063铝合金着色钛锆转化膜结构和耐蚀性能的研究

为了获得性能优异的有色钛锆转化膜层,利用正交试验确定了组分为六氟钛酸、六氟锆酸、含锰成膜剂和有机酸的6063铝合金转化处理液的较佳配方,并分析了转化膜的表面形貌、成分及耐蚀性能.分析结果表明:生成的转化膜为淡黄色,且均匀、连续;转化膜中含有钛、锆元素,其腐蚀电位和腐蚀电流密度比裸6063铝合金明显降低,说明钛锆转化膜可以更好地抑制铝合金的阴极反应,从而更有效地提高铝合金的耐蚀性能.     

文摘辑要

正铝合金表面氧化锆转化膜的结构与性能采用氟锆酸工艺在AA6061铝合金表面制备出氧化锆转化膜,用扫描电镜和能谱仪分析了氧化锆转化膜的组织形貌和结构,采用电化学方法和中性盐雾实验研究了氧化锆转化膜的耐蚀性能.结果表明:制备出的氧化锆转化膜为无色膜,主要由Zr和Al的氧化物组成.氧化锆转化膜的耐腐蚀性能优异.涂覆环氧树脂漆或聚氨酯漆后的涂层体系可以通过1500h的中性盐雾实验,氧化锆转化膜可以用作铝合金的涂漆前预处理膜。     

镀锌板硅烷-硝酸锆复合转化膜的性能与表征

目的获得一种防腐性能优越的转化膜。方法将KH560和KH791两种硅烷复合后水解,添加硝酸锆,得到KH560-KH791-硝酸锆复合钝化液,采用该钝化液对镀锌钢板进行钝化处理,通过盐水浸泡实验、中性盐雾试验和附着力测试,与添加硝酸锆前的转化膜进行性能对比。结果盐水浸泡和中性盐雾腐蚀72 h的实验中,添加硝酸锆后的转化膜性能都明显优于添加前,二者的附着力测试均能达到一级。结论加入的硝酸锆填充了膜层空隙,更加有效地阻挡了腐蚀介质的渗透,使得钝化膜的防腐性能提高。     

ADC12铝合金表面硅锆复合转化膜的研究

通过化学转化法在ADC12铝合金表面制备出新型硅锆复合转化膜。利用硫酸铜点滴实验与极化曲线测试对胺基双硅烷含量进行优化，利用场发射扫描电镜(FESEM)对转化膜的微观形貌进行分析，采用Fourier变换红外光谱分析仪(FT-IR)与X射线光电子谱(XPS)研究了转化膜的结构与成分并对成膜过程进行了分析，利用电化学测试、中性盐雾实验研究转化膜的耐蚀性能。结果表明：60%胺基双硅烷转化膜的耐蚀性能最优。胺基双硅烷的引入明显改善了转化膜的均匀性和致密性。胺基双硅烷大大提升了转化膜的耐蚀性能。相较于锆转化膜，硅锆复合转化膜的容抗弧半径增加了3倍以上；低频阻抗值增加了3倍以上；耐盐雾时间提升了20倍以上。     

文摘辑要

正镀锌层表面钒/硅复合转化膜的制备及耐蚀性能目前,单独采用钒酸盐或氟硅酸盐对电镀锌钢铁件转化处理提高其耐蚀性的效果不理想。为此,将偏钒酸盐和氟硅酸盐组合并用于制备转化膜,优化其成膜工艺条件;采用扫描电镜和能谱仪分析了转化膜的形貌及成分,并通过中性盐雾加速腐蚀和电化学测试探讨了转化膜的耐蚀性能。结果表明:转化膜由Zn、O、V、Si组成,具有无定形结构;其可使电镀锌件的自腐蚀电     

镁合金AZ91D无铬磷化膜的形貌及其耐蚀性能

以磷酸盐、植酸为主要成分,通过化学沉积的方法在镁合金AZ91D表面获得了无铬磷化膜。经SEM分析表明,膜层存在均匀微裂纹,膜厚为6～10μm;中性盐雾试验,磷化样品72h未见腐蚀现象;电化学极化曲线测试,磷化后镁合金的Ecorr比未处理的正移150mV,Jcorr降低了3个数量级,分析结果进一步证实,磷化膜有效地提高了镁合金AZ91D的耐蚀性能。     

前处理工艺对镁合金钛/锆转化膜耐蚀性能的影响

研究了酸洗以及酸洗+碱洗前处理工艺对AZ91D镁合金无铬、无裂纹、低能耗钛/锆转化膜耐蚀性能的影响。结果表明,单独的酸洗前处理使得AZ91D镁合金表面的α相优先溶解,合金表面粗糙度增加,不利于钛/锆转化膜耐蚀性能的增加。合理地利用酸洗+碱洗调整AZ91D镁合金表面化学状态能够有效提高钛/锆化学转化膜的耐蚀性能。     

气相沉积 Ti / TiN 多层薄膜的力学及耐腐蚀性能研究

目的研究多层薄膜的界面对薄膜性能的影响。方法通过直流磁控溅射法在45#钢表面制备Ti N及Ti/Ti N多层薄膜,采用扫描电镜和XRD衍射分析仪对薄膜表面形貌及相结构进行观察和分析,使用纳米压痕仪、电子薄膜应力分布测试仪对Ti N及Ti/Ti多层薄膜的力学性能以及残余应力大小进行研究,并运用电化学设备对Ti N及不同调制周期的Ti/Ti多层薄膜的耐腐蚀性能进行研究。结果制备的Ti N及Ti/Ti N多层薄膜表面光滑且结构致密,Ti N晶粒细小且为非晶相;薄膜力学性能良好,内部均存在残余压应力。随着调制周期的减小,弹性模量和硬度先减小后增大,内部残余应力逐渐减小且分布不均匀程度逐渐增大。薄膜在H_2SO_4中的腐蚀试验表明:当Ti/Ti N多层薄膜调制周期为1μm时,多层薄膜的耐腐蚀性能不如Ti N薄膜,随着Ti/Ti N多层薄膜随调制周期的减小,多层薄膜的耐腐蚀性能逐渐升高;当调制周期为0.5μm时,Ti/Ti N多层薄膜的耐蚀性能已超过Ti N薄膜。结论 Ti/Ti N多层薄膜界面的增多有助于减小薄膜的残余应力,并且可提高薄膜的耐蚀性能。     

Ti-Zr-Be-Cu-Co块体非晶合金形成能力及其耐蚀性的研究

采用磁控溅射法制备Dyx(Co21Cu79)100-x(x=0,4,8,9,12,14)颗粒膜.XRD结果表明:添加稀土元素Dy将促进CoCu过饱和固溶体分解,此外Dy元素还具有细化晶粒的作用.磁电阻测试发现:随着Dy含量的增加,Dyx(Co21Cu79)100-x薄膜的电阻逐渐增大,而薄膜的巨磁电阻(GMR)值先升后降,当退火温度Ta=425℃时,Dy4(Co21Cu79)96薄膜的GMR值达到最大,为-4.68％.薄膜的磁滞回线表明:矫顽力Hc随退火温度的升高逐渐增大,随Dy含量的增加,却单调减小.     

Microstructural, tribological and electrochemical corrosion studies on reactive DC magnetron sputtered zirconium nitride films with Zr interlayer on steel

Thin films of Zirconium Nitride (ZrN) were deposited by DC magnetron sputtering. The structure of the films was examined by X-ray diffraction and the crystallographic parameters were refined by Rietveld analysis. The columnar micro-structure was observed via cross-sectional SEM analysis. Defect induced, first order spectra were observed from Laser Raman studies. XPS showed the presence of Zr (N,O) ZrO₂ phases on the surface of the film. The pitting corrosion was substantially reduced by the employment of Zr film as an interlayer. Corrosion tests revealed that ZrN films with a Zr interlayer exhibited clear passivation characteristics with considerably better corrosion resistance than the film without an interlayer.     

Composition and processing effects on the electrochemical characteristics of biomedical titanium alloys

The electrochemical behaviour of the Ti–13Nb–13Zr and Ti–6Al–4V ELI alloys with martensitic microstructures was investigated by polarization and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) in Ringer’s solution. The impedance spectra were interpreted by a two time-constants equivalent circuit. Both investigated alloys showed high corrosion resistance, but the thin and uniform passive film on the Ti–6Al–4V ELI alloy surface was more protective. The inner barrier and outer porous layer were highly resistant and capacitive. However, thicker and more porous passive film on the Ti–13Nb–13Zr alloy surface may be beneficial for osteointegration. The suitable thermomechanical processing improved the corrosion resistance of Ti–13Nb–13Zr alloy.     

通过制备非晶涂覆钢丝提高钢丝抗腐蚀性能

为了提高钢丝的耐腐蚀性能,使用连续涂覆工艺制备一系列锆基非晶合金(Zr41.2Ti13.8Cu12.5Ni10Be22.5)100-xNbx (x=0, 3, 5, 8 at. %)涂覆Q195钢丝。相分析结果表明涂层主要由非晶基体和一些金属间化合物组成;阳极极化实验发现所有非晶涂覆钢丝表现钝化行为,具有高的点蚀破钝电位和低的腐蚀电流。随着非晶涂层中铌含量增加,非晶涂覆钢丝的钝化区宽度增加,点蚀破钝电位升高。电子能谱分析发现,非晶涂覆钢丝抗点蚀性能提升可能与金属铌元素容易钝化,形成稳定钝化膜,同时能够稳定锆、钛,降低相分离有关。     

Zr含量对磁控溅射NiCrZr薄膜结构及耐蚀性的影响

目的在316L不锈钢基体表面磁控溅射Ni CrZr薄膜,提高其在3.5%NaCl溶液中的耐蚀性。方法采用非平衡磁控溅射技术,在316L不锈钢基体上,用Ni Cr(原子比80:20)复合靶和纯Zr靶制备了不同Zr含量的Ni CrZr薄膜。采用XRD、原子力显微镜、扫描电镜和Gamry电化学工作站,分别分析了Ni Cr Zr薄膜的物相组成、表面形貌、表面粗糙度、截面形貌、元素组成、厚度以及在3.5%NaCl溶液中的电化学腐蚀性能。结果随着Zr靶功率的增加,薄膜中Zr含量不断增加,薄膜的组织结构不断细化,表面粗糙度由4.91 nm减小到了2.79 nm。薄膜主要由Cr3Ni2、Cr1.2Ni0.8Zr、Cr2Zr、CrO3、Ni Cr O4和ZrO2相组成,表明薄膜容易在空气中氧化。此外,随着Zr含量的增加,与316L基体相比,Ni Cr Zr薄膜在3.5%NaCl溶液中的腐蚀电流减小,腐蚀电位增大。当Zr原子分数为24.73%时,NiCrZr薄膜可以在溶液中形成稳定的钝化膜,从而表现出最佳的耐蚀性,腐蚀电流密度达到最小值13.10nA/cm2,与316L基体相比减小了95%。结论 Zr含量的增加可以使薄膜变得更加细密,有效阻隔电解质与基体的接触,从而提高涂层的耐蚀性。     

Cu-Ni合金BTA复配体系钝化处理工艺研究

采用苯并三氮唑(BTA)复配钝化体系对B10 Cu-Ni合金进行钝化处理,以提高其在含硫化物环境介质中的耐腐蚀性能,并研究工艺参数对钝化膜耐蚀性的影响规律.利用动电位极化曲线和电化学阻抗谱研究钝化膜的耐腐蚀性能,采用X射线光电子能谱分析钝化膜的化学成分.实验结果表明,在BTA与磺基水杨酸组成的复配体系中形成的钝化膜比BTA单一体系中形成的钝化膜具有更高的耐蚀性,这是磺基水杨酸与基体合金反应形成的络合物膜与Cu(I)BTA膜协同作用的结果;钝化处理的时间和温度是影响钝化膜耐蚀性的重要工艺参数,延长钝化时间和提高钝化温度均可以提高钝化膜的耐蚀性,60℃高温条件下5 min的钝化处理即能够达到常温条件下3 h的钝化处理效果.     

Application of surface response analysis to the optimisation of nitric passivation of cp titanium and Ti6Al4V

Passivation of Ti6Al4V and cp Ti by mean of nitric acid treatment are used to reduce their surface reactivity, and consequently increasing resistance to corrosion, in physiological media.

In this work, the response surface methodology was employed to know the effects of operating parameters of the nitric passivation (HNO₃ content, temperature of solution and passivation period) on the corrosion resistance of commercially pure (cp) titanium and Ti6Al4V alloy in Ringer's solution. The experiment included two 3³ factorial designs. According to the responses from the experimental designs, the effects of each variable were calculated and the interactions between them were determined. The statistical test has revealed that the main effect of the nitric acid content is the most significant factor. The surface response methodology was applied to graphically determine the optimal working conditions.

Different electrochemical techniques (OCP, Rp and cyclic polarisation tests) were used to compare the electrochemical behaviour of cp Ti and Ti6Al4V, with and without passivation.     

镀锡板无铬钝化机理研究

在当前无铬钝化的发展方向下,采用钛锆-磷硅体系无铬钝化液对镀锡板进行了钝化处理.利用扫描电子显微镜观察钝化膜微观形貌,并借助电子探针表征钝化膜特征元素在低倍和高倍时的分布规律,对钝化膜进行X射线电子能谱分析以研究元素价态,并利用辉光放电能谱研究钝化膜特征元素沿表层深度的分布规律.研究发现,无铬钝化反应首先发生在镀锡板能...