热浸镀锌层偏钒酸盐转化膜成膜工艺的研究

为了获得可提高热浸镀锌层耐蚀性能、对环境污染小的转化膜工艺,采用无毒偏钒酸盐对热浸镀锌层进行钝化,研究了转化液组成、pH值、钝化处理温度及时间对钝化成膜及膜层耐蚀性的影响,确定了最佳工艺:NaVO35 g/L,pH值为1.3,处理温度为室温(25～30℃),处理时间10～30 min。通过中性盐雾(NSS)试验、附着力测试和电化学极化测试考察膜层的性能,结果表明,采用该工艺可获得耐蚀性明显高于纯锌层的优良转化膜,且其附着力好,结合牢固。     

镀锌层磷化工艺的研究

为在镀锌层表面获得抗蚀性强、与涂层附着好的磷化膜,在镀锌层表面处理液中加入Fe^2＋和Ni^2＋,并加入磷酸（85％）、硝酸钠、氧化锌、氟化钠等,通过正交试验优化出了一种可获得高附着力的镀锌层磷化成膜工艺,其工艺条件为：1．4g/L Zn^2＋,0．6g/L Mn^2＋,25g/L PO4^3-,20g/L NO3^-,1g/L F^-,成膜时间10min,温度35—45℃。实验结果表明：采用该新的镀锌层磷化工艺可在镀锌层表面形成均匀、致密、抗腐蚀性强的磷化膜,可用于取代传统的镀锌层磷化膜。     

6063 铝合金表面 Ce-Mn / Mo 复合转化膜的制备及性能

目的进一步改善6063铝合金表面Ce-Mn转化膜的综合性能。方法采用以Ce(NO3)3和KMn O4为主盐的转化液,在6063铝合金表面制备出Ce-Mn转化膜,再利用钼酸钠溶液进行后处理,优化处理工艺,获得Ce-Mn/Mo复合转化膜。对后处理前后的转化膜形貌、成分及电化学性能进行对比,并通过空气中放置、磨损测试的方法对比它们的耐候性和耐磨性。结果较优的成膜工艺为:18 g/L Na2Mo O4,1.5 g/L十二烷基苯磺酸钠,成膜时间18 min,成膜温度45℃。经后处理后,膜层颜色由金黄色转变为棕黑色,组织致密,主要由Ce,Mn,Mo,O和Al等元素组成,厚度提高至约7μm,腐蚀电流密度降低了约85%。结论与Ce-Mn膜层相比,Ce-Mn/Mo复合转化膜具有更优异的耐蚀性、耐候性和耐磨性。     

AZ91D镁合金钼酸盐化学转化表面处理工艺

研究了AZ91D镁合金的钼酸盐化学转化表面处理工艺,利用点滴法和极化曲线法测试转化膜的耐蚀性,用测厚仪测定膜层的厚度,用SEM、EDS和XRD研究转化膜的形貌、成分和结构并探讨了成膜机理.结果表明,当Na2MoO4、NaH2PO4、Ca(NO3)2浓度分别为30g/L、25 g/L、4 g/L,pH为3,温度为40℃,转化时间为20 min时膜层耐蚀性最好,膜层主要由Mg2Mo3O8组成,自腐蚀电位比空白试样提高了58 mV,对铁红漆的附着力达到了4B级.     

钛合金表面氟化物-磷酸盐转化膜的制备及性能研究

目的研究一种钛合金化学转化工艺,增强钛合金表面防护能力及其与涂层的结合能力。方法通过单因素实验确定TC1钛合金氟化物-磷酸盐转化工艺,采用SEM,EDS,XRD分析膜层的微观形貌及成分,同时测试转化膜的有关性能。结果在Na3PO440 g/L,Na F 15 g/L,酸度调节剂A 25 m L/L,p H控制在4.4~4.6之间,温度30℃条件下,可在TC1钛合金表面获得均匀一致的灰色转化膜。转化膜由许多细小的球状晶粒组成,主要相成分为Na3Ti OF5及Na2Ti F6。转化膜的摩擦系数仅为0.3~0.5,明显低于TC1基体。转化膜与TB06-9底漆的干性附着力为0级,浸泡48 h后的湿态附着力仍可达1级,远远好于TC1基体。结论氟化物-磷酸盐转化膜可以降低TC1钛合金的摩擦系数,提高其与有机涂层的附着力。     

铝合金表面锡盐转化膜的制备及其耐蚀性

以硫酸亚锡为主盐,通过化学转化法在铝合金表面形成耐蚀性良好的无铬化学转化膜。考察了锡盐浓度、成膜氧化剂浓度、成膜促进剂的质量浓度、反应温度及反应时间对膜层耐蚀性的影响,并对转化膜的耐蚀性能进行了电化学测试。在pH值为2～3时,确定了无铬化学转化液膜的最佳制备条件:SnSO40.15 g/L、KMnO41.5 g/L、NaF 2 g/L,反应温度30℃,反应时间1.5 min;该转化膜制备工艺简便、成膜速度快,膜的耐蚀性能好。     

6063铝合金中性无铬转化膜制备及膜层性能分析

目的 提高铝合金微小器件的耐蚀性,开发一种条件温和可控的转化膜成膜工艺。方法 采用中性无铬转化工艺,在6063铝合金表面制备转化膜。通过研究NaF、NH₄HF₂、KMnO₄、十二烷基硫酸钠(SDS)和没食子酸等几种添加剂对转化膜外观与耐蚀性的影响,确定NH₄HF₂为最佳添加剂。采用电化学方法分析膜层的耐蚀性,用SEM和EDS分析表面形貌及元素组成,并采用XRD和XPS表征膜层晶态结构和化合物组成。基于检测结果,简要分析转化膜的成膜过程。结果 最终得到了中性转化处理的最佳成膜工艺为EDTA-2Na 8.0 g/L,单宁酸1.0 g/L,Na₂WO₄ 6.0 g/L,H2Zr F6 4.0 g/L,NH₄HF₂ 3.0 g/L,p H 6.6,成膜温度为30℃,成膜时间为15 min。该工艺所制备的转化膜外观致密均匀,颜色为浅黄色。电化学测试结果表明,转化膜具有良好耐蚀性,自腐蚀电流密度由基体铝...     

LY12铝合金的锰酸盐导电化学转化膜制备与表征

以KMnO4为主盐,Na2ZrF6作促进剂,研究了LY12铝合金锰酸盐化学转化膜的制备工艺,采用点滴法和膜接触电阻法评价转化膜的耐蚀性和导电性,并用SEM,EDS和XRD表征转化膜的形貌与组成,进而探讨成膜机理。结果表明:当KMnO4的质量浓度为5 g/L,Na2ZrF6的质量浓度为0.05 g/L,pH值2.0,温度65℃,转化时间60 s、沸水后处理30 min时,所制备的锰酸盐转化膜颜色呈金黄色,该膜层均匀、致密,主要成分为Al,O,Mn元素,由铝和锰的氧化物组成。LY12铝合金表面的锰酸盐化学转化膜耐蚀性和导电性明显提高,点滴法耐腐蚀时间达到57 s,转化膜表面接触电阻仅为铝合金基体接触电阻的15.6%。     

碳钢硅-锆复合预处理工艺研究

目的为解决传统预处理工艺能耗高、环境污染严重的问题,在前期研制的硅烷化和锆化配方的基础上,进一步调整工艺参数,探索将硅烷化和锆化工艺合二为一,优化出性能优良的硅-锆金属预处理工艺。方法通过硫酸铜点滴实验、盐水浸泡实验、电化学极化曲线法测试转化膜的耐蚀性能,采用拉开法测试涂层在金属表面的附着力。使用SEM对转化膜的微观形貌进行表征。结果硅锆处理的最佳工艺参数为:pH=3.5,处理温度20℃,处理时间10 min。极化曲线测试结果表明,经硅锆处理后的碳钢腐蚀电流密度为未处理的1/40,膜层耐蚀性能良好。拉开法测得涂层在基体上的附着力达到11.48 MPa,完全满足一般预处理工艺要求。微观形貌分析显示,硅锆膜属于纳米级无定形型转化膜,膜层均匀、致密,能为金属表面提供有效防护。结论通过调整工艺参数,将硅烷化处理和锆化处理合二为一,获得性能优良的硅-锆复合膜。转化膜的耐蚀性能优良,与涂层附着力良好,满足预处理工艺要求。     

水轮机用6063铝型材的表面转化膜制备与表征

采用化学浸泡法在水轮机用6063铝型材表面制备化学转化膜,研究了Ce(NO_3)_3浓度、KMn O_4浓度、成膜时间和p H值对表面转化膜层耐点滴腐蚀时间和膜厚的影响,并研究了转化膜层的耐腐蚀性能和形貌,得到了适宜的转化膜制备工艺。结果表明,水轮机用6063铝型材表面转化膜的最佳成膜时间为30 min,Ce(NO_3)_3和KMn O_4浓度分别为10 g/L和2 g/L,p H值为2。最佳成膜工艺下的转化膜的耐腐蚀性能相对6063合金基材有明显提高。     

金属表面黑色磷化液的研究

选用马日夫盐、三氯化锑、酒石酸钠、磷酸、钼酸钠及自制的聚合物-A和聚合物-B为黑化液的主要成分,通过正交试验优化出了最佳配比,即:马日夫盐8.0 g/L,三氯化锑6.0 g/L,酒石酸钠6.0 g/L,磷酸50g/L,钼酸钠1.0 g/L,聚合物-A 1.0 g/L,聚合物-B 1.5 g/L.测试结果表明,采用该黑化液得到的黑化膜致密、均匀,抗蚀性好.     

三乙醇胺及三乙醇胺/尿素复配物对氧化锆转化膜性能的影响

目的为了提高钢铁表面氧化锆转化膜的耐蚀性。方法以Q235钢片为研究对象,在基础成膜液中分别添加不同质量浓度的三乙醇胺及三乙醇胺与尿素复配物,制备氧化锆转化膜。通过Tafel极化曲线和交流阻抗探讨氧化锆转化膜在5%NaCl腐蚀液中的电化学行为,利用扫描电镜观察氧化锆转化膜的表面形貌,在氧化锆转化膜上涂不同底漆,采用划圈法测试漆膜的附着力。结果在氧化锆基础成膜液中添加100 mg/L三乙醇胺所制得的氧化锆转化膜在5%NaCl腐蚀液中的自腐蚀电流密度为1.66×10-5 A/dm~2,钝化区域最宽,阻抗最大,耐蚀性最好。用尿素代替50%三乙醇胺,其所制得的氧化锆转化膜在5%NaCl腐蚀液中的自腐蚀电位和自腐蚀电流密度变化不大,钝化区域略有加宽,但阻抗弧明显加大。在氧化锆基础成膜液中添加三乙醇胺及三乙醇胺与尿素复配物制得的氧化锆转化膜,分别经过2%硅醇封闭液和5%硅烷封闭液封闭处理后,与低表面处理环氧底漆和改性环氧底漆漆膜附着力为1级。结论在基础成膜液中添加三乙醇胺和三乙醇胺与尿素复配物后可提高Q235钢耐蚀性,氧化锆转化膜分别经过2%硅醇封闭液和5%硅烷封闭液封闭处理后,均与低表面处理环氧底漆和改性环氧底漆保持良好的附着力。     

GW93镁合金表面锡酸盐化学转化膜工艺研究

以锡酸钠为转化液主要成分对Mg-8.8Gd-3.1Y-0.6Zn-0.5Zr(GW93)镁合金进行无铬化学转化表面处理,通过全浸法评价转化膜在pH为中性的3.5%NaCl(质量分数)溶液中的腐蚀性能,利用光学显微镜、X射线衍射仪和扫描电子显微镜分析转化膜的微观形貌和相组成。结果表明,适用于GW93镁合金的锡酸盐转化膜的最佳工艺条件为:锡酸钠50 g/L,焦磷酸钠50 g/L,乙酸钠15 g/L,氢氧化钠5 g/L,柠檬酸3 g/L,碳酸钠20 g/L,转化温度80℃,转化时间15 min。转化膜主要组成为MgSnO3·3H2O。该工艺下形成的膜层为细小的、近球状颗粒堆积而成,表面均匀平整。腐蚀性能评价结果表明,未经锡酸盐化学转化的镁合金的平均腐蚀速率为6.1083 g·a-1·cm-2,经最佳化学转化成膜工艺处理后,该镁合金的平均腐蚀速率为0.1264 g·a-1·cm-2。抗腐蚀性能被提高了97.9%,说明该锡酸盐化学转化膜层可以有效地提高镁合金的耐腐蚀性能。     

AZ91镁合金磷酸盐-高锰酸盐转化膜工艺的研究

采用正交试验法设计了以磷酸盐-高锰酸盐为基础的无铬转化工艺优化试验,讨论了工艺对转化膜厚度、耐蚀性能及形貌的影响。结果表明:当ZnSO4和NaF的浓度分别为5和1g/L,pH值为4时,转化膜耐蚀性能可提高8倍以上。转化液pH值对膜层厚度、形貌及耐蚀性能均影响显著,当pH过小时,膜层疏松易脱落,仅剩下内层转化膜,膜层较薄,耐蚀性能较差;当pH为4时,膜层厚度达到极大值,内、表膜层结合紧密,大幅改善转化膜的耐蚀性能;当pH值继续增大时,膜层致密,但内、外膜层结合力较差,耐蚀性能有小幅提高。     

镁合金磷酸盐 /氮化硅双层复合膜结构及耐蚀性能研究

目的针对传统镁合金化学转化膜裂纹尺寸大、耐腐蚀性差等问题,制备一种镁合金磷酸盐/氮化硅双层结构的抗腐蚀复合膜。方法先对镁合金进行传统磷酸盐转化处理,再运用等离子体增强化学气相沉积技术沉积氮化硅膜层,分析复合膜的形貌、元素分布、表面电位及极化曲线,并与磷酸盐转化膜进行对比。结果氮化硅膜层能在磷酸盐转化膜裂纹处选择性优先沉积,从而在相当程度上填补转化膜层的裂纹,形成致密的复合膜结构。具有复合膜结构的镁合金表面电位和腐蚀电位明显高于传统磷酸盐转化处理的镁合金。结论镁合金表面制备磷酸盐/氮化硅双层复合膜后,抗腐蚀能力明显高于传统磷酸盐转化处理的镁合金。     

热浸镀锌层表面钛盐转化处理的研究

研究一种热浸镀锌层钛盐化学转化处理技术,分析了钛盐溶液各成分及工艺参数对热镀锌层表面转化膜形成及耐蚀性能的影响,对钛盐转化膜层的表面形貌和元素组成进行了表征,分析了钛盐转化液的稳定性。结果表明:采用含TiOSO40.9g/L,C2H2O42.5g/L,磷化合物3.0g/L的转化液,在pH=1.3,温度25℃的条件下处理热浸锌试片5min,获得的试片防腐性能良好,盐雾实验时间达160h;用C2H2O4替代H2O2,可大大提高钝化液的稳定性。     

热镀锌无铬自润滑涂层及性能试验研究

目的 改善热镀锌板成形条件,减少冲压成形工序.方法 研发了一种热镀锌自润滑板,采用扫描电镜研究了热镀锌自润滑涂层的微观结构及成分,采用X射线荧光光谱仪测量了膜重.通过中性盐雾试验、摩擦系数测定、烘烤前后色差变化、涂敷凡士林后色差变化等方法,研究了涂层膜厚对耐蚀性、自润滑性、耐热性、耐指纹性、耐水性的影响,并得出最佳性能的膜层厚度控制范围.结果 自润滑膜层为一种有机-无机混合的致密环保涂层,其在NSST/72 h条件下锈蚀面积小于5％,摩擦系数小于0.10,涂敷凡士林后色差变化值小于1,具有良好的自润滑性、耐蚀性、耐指纹性、耐水性等性能,满足用户的冲压成形条件.结论 自润滑涂层的耐蚀性、耐热性、耐指纹性、耐水性等性能均已达到,甚至超越了现有无铬钝化的水平.涂层自润滑性、耐蚀性、耐指纹性随膜厚的增加而增强,耐热性随膜厚的增大而变差,膜厚对耐水性无明显影响.控制涂层膜厚为0.9～1.6g/m2,可确保涂层具有更加优良的稳定的自润滑性、耐蚀性和耐热性.     

掺杂钨丝电沉积铬的工艺研究

为了研究掺杂钨丝（真空镀铬加热元件）表面电解沉积一定厚度（≥100μm）金属铬的工艺,详细考察了不同温度、电流密度、沉积时间等对镀层的影响,并对镀层进行了性能测试。结果表明,最佳工艺条件为：铬酐150—180μg／L,硫酸1．5～1．8g/L,稀土（La^3＋）添加剂0．5-1．5#L,温度为55℃,电流密度为8～10A／dm^2,电镀时间3h。此工艺条件下所得镀层光亮,色泽好,厚度可达100μm,且镀层耐蚀性好,结合力高。     

Influence of pH value on chromate-free conversion coating for magnesium alloys

Many factors were found to have effects on the conversion coatings for AZ31 alloy, alloy the most important one in producing high quality conversion coatings is found to be the control of the pH value. The influence of pH value on the conversion coating including color, thickness, adhesion and surface morphology was studied. The performance of conversion coating was examined by cross cut test, SEM method and salt immersion. The results show that the variation ofpH value causes surface treatment process unstably. The conversion coating can obtain as pH value ranging from 3.0 to 5.0, while it presents dark, thick and bad adhesion under lower pH value. The conversion coatings have good combination of thickness and adhesion when pH value ranging from 4.0 to 4.5, and it exhibits a good corrosion resistance.