Gr/6061Al复合材料表面镀覆金属黑变膜的研究

Gr/6061Al复合材料表面镀覆双层金属,再进行黑色钝化处理,可以获得耐蚀性能及光学性质良好的膜层.成膜工艺包括:前处理→化学镀Ni-P合金→电镀Zn→黑色钝化处理→封孔→吹干.对各步工艺影响因素进行考察,得出理想的黑色处理膜工艺.SEM测试及表面形貌观察确定此工艺获得的黑色钝化膜具有很好的光学性能,膜层总厚度约30μm左右,XRD测试认为Gr/6061Al复合材料表面镀覆黑变膜层成分主要含有Ag-Zn、CrO3、Ag3N等物质,钝化过程使镀锌层与钝化液中的Ag 化合成合金,黑变膜表面存在少量CrO3.耐蚀性测试结果认定Gr/Al复合材料表面镀覆双层黑色钝化耐蚀膜腐蚀速率减小到裸试样的1/8.     

铝基复合材料的腐蚀与防护研究现状

对Cf/Al、SiC/Al、Al2O3/Al三种铝基复合材料的腐蚀研究现状和防护方法进行了讨论.Cf/Al复合材料以电偶腐蚀为主.SiC/Al 复合材料的腐蚀多发生在碳化硅纤维和铝基体的界面处,其原因是界面处的缝隙容易导致孔蚀和缝隙腐蚀,并最终可能造成表面剥层.Al2O3是绝缘体,与Al不存在电偶腐蚀,同SiC/Al和C/Al等相比具有更高的耐腐蚀性.目前提高铝基复合材料的防腐蚀性能的方法,主要包括铝基复合材料表面阳极氧化防护膜、表面化学钝化防护膜、其他表面涂镀层、增强体表面涂层、基体合金化等.最后展望铝基复合材料腐蚀与防护的研究和发展.     

碳纤维增强镁基复合材料稀土表面改性研究

对碳纤维增强镁基复合材料进行表面稀土改性,制备出无毒、无污染的稀土转化膜.采用电化学极化技术和交流阻抗技术研究稀土转化膜对复合材料在3.5%NaCl溶液中腐蚀行为的影响.利用扫描电子显微镜观察稀土转化膜的形貌,并进行能谱分析,确定转化膜的成分.结果表明,稀土表面改性处理提高复合材料的耐腐蚀性能,稀土转化膜由大量球形颗粒和块状物质构成,转化膜主要含有铈和氧两种元素.     

Preparation and Corrosion resistance of Cerium-based Chemical Conversion Coating on AZ91 Magnesium alloy

采用Ce(NO3)3为主盐的稀土盐处理溶液,在AZ91镁合金表面形成无毒,无污染的铈盐化学转化膜,并研究成膜规律及其耐蚀行为。利用对膜层的外加扰动小,更易得到重复性高结果的电化学阻抗谱技术评价膜层耐蚀性能。初步优化了处理时间、温度、Ce(NO3)3液浓度和促进剂等因素对膜层结构和膜层耐蚀性能的影响,并获得了最好的成膜条件：温度35℃,时间为30min,处理液主盐Ce(NO3)3的浓度为0.02mol/l和4ml/l成膜促进剂。结果表明：优化后的工艺能够在AZ91镁合金表面获得宏观黄色致密,微观具有微小裂纹并分层的膜层,内层膜Ce含量较外层的低但致密。工艺优化制备的稀土化学转化膜能有效提高镁合金的耐蚀性能,有效抑制阴阳极反应,自腐蚀电位提高240mV,自腐蚀电流密度降低达到2个数量级。     

AZ91镁合金表面铈基稀土转化膜的制备及腐蚀电化学行为

考察了铈盐溶液中的AZ91镁合金电化学行为,包括开路电位,阴、阳极极化行为等,并据此开展了Ce(NO3)3为主盐的稀土盐转化膜研究,在AZ91镁合金表面形成无毒、无污染的铈盐化学转化膜,并研究成膜规律及其耐蚀行为.采用电化学阻抗谱技术优化了处理时间、温度、Ce(NO3)3液浓度和促进剂等因素对膜层结构和膜层耐蚀性能的影响,并获得了最好的成膜条件:处理温度为35℃,时间为30 min,主盐Ce(NO3)3的浓度为0.02 mol/L和促进剂H2O2浓度为4 mL/L.结果表明:采用优化后的工艺能够在AZ91镁合金表面获得宏观黄色致密、微观具有微小裂纹并分层的膜层,表层Ce含量较高.工艺优化制备的稀土化学转化膜能有效提高镁合金的耐蚀性能,有效抑制阴、阳极反应,自腐蚀电位提高250 mV,自腐蚀电流密度降低2个数量级.长期全浸实验结果表明,转化膜能有效提高镁合金的耐腐蚀性能,浸泡60 h后,保护性大大降低.     

表面内氧化Al2O3/Cu-(Ce+Y)弥散铜薄板带的组织和性能

采用内氧化工艺,在950℃以工业N2中的余氧为内氧化介质对试样进行表面内氧化,成功制备了Al2O3/Cu复合材料,并对其组织和性能进行了分析.结果表明:Cu-Al-RE合金经950℃×2 h内氧化后,表面内氧化层厚度随着混合稀土含量的增加而增加,当超过0.1%(Ce+Y)时,表面内氧化层厚度略有降低;内氧化法制备的Al2O3/Cu-(Ce+Y)复合材料中弥散分布着大量纳米级的Al2O3颗粒;添加适量的混合稀土能改善Cu-Al合金的导电性,提高合金的硬度.     

稀土Ce在紫铜缓蚀剂中的应用研究

研究了稀土Ce在紫铜缓蚀剂中的作用,通过正交实验得到最优工艺.采用电镜(SEM)观察了试样表面形貌,测试了钝化膜的耐蚀性能.研究结果表明,稀土Ce的加入可以显著提高紫铜缓蚀剂的效果,分析了其作用机理.     

Ce 盐封孔对 SiCp/ Al 复合材料表面 Ni-P 镀层的影响

为提高SiCp/Al复合材料的耐腐蚀性能,先化学镀镍,再沉积稀土封孔,讨论了稀土溶液主盐Ce(NO3)3浓度和沉积时间对镍-稀土多层膜耐蚀性能的影响。结果表明:化学镀镍的SiCp/Al复合材料在室温下沉积稀土时,采用Ce(NO3)3含量1 g/L、成膜时间2 h的条件获得的多层膜耐蚀性最好,其腐蚀电位为-0.48mV,腐蚀电流密度为3.54×10-8A/cm2;稀土在膜层中以Ce的氧化物颗粒堆积状态存在,起到了封孔的作用;膜层中的镍磷合金呈多晶态,而稀土含量少,未能测出;稀土溶液浓度越高,沉积速度越快,而在相同浓度下,膜层厚度随着时间的延长而增加,越厚则膜层结合力越差。     

硅烷γ-APS协同稀土镧钝化镀锌钢板的研究

    采用γ-氨丙基三乙氧基硅烷（γ-APS）协同稀土镧盐钝化镀锌钢板.通过先在试样表面组装一层γ-APS薄膜,再在膜上沉积稀土镧转化膜制得硅烷稀土复合膜.采用电化学交流阻抗（EIS）、盐雾试验（NSS）检测复合膜耐腐蚀性,结果表明,复合膜的耐腐蚀性能优于单一硅烷、稀土转化膜.原子力显微镜检测结果表明复合膜相对于单一硅烷、稀土转化膜更加均匀,致密.EDS检测表明复合膜主要由N,O,Si,Fe,Zn,La等元素组成,其中复合膜中La元素相对摩尔百分含量是单一稀土转化膜的4倍.分析试验数据得出硅烷预处理试样有利于稀土镧转化膜沉积,硅烷与稀土转化膜发生了协同作用,增强了复合膜耐腐蚀性能.初步探讨了复合膜成膜和耐腐蚀机理.     

6063铝型材表面转化膜的制备

以K₂ZrF₆钝化液为成膜剂在建筑用6063合金表面制备了无Cr化学转化膜,通过钝化液浓度和钝化液温度的优化得到了膜层均匀和耐腐蚀性能良好的转化膜制备工艺,并研究了此工艺转化膜的组织与结构。结果表明,当K₂ZrF₆钝化液浓度为0.382 mol·L^-1、钝化液PH值为4.5、钝化液温度为25 ℃和钝化时间为15 min时可以在6063合金表面形成耐腐蚀性能良好的均匀膜层;转化膜层中主要含有Al、Al₂O₃、AlF₃、KZrF₃O·2H₂O和KZrF₃(OH)₂·H₂O相。