镁合金表面磷酸盐-高锰酸盐转化膜的制备与耐蚀性能

目的在镁合金表面制备磷酸盐-高锰酸盐化学转化膜,以提高镁合金的耐蚀性能。方法以磷酸盐与高锰酸盐为转化处理液,在镁合金表面制备出化学转化膜,进而采用SEM、EDAX、XRD及电化学测试方法研究了转化温度、转化液p H值和转化时间对转化膜形貌、成分、厚度、结构和耐蚀性的影响。结果磷酸盐-高锰酸盐转化膜呈深紫色,由Mg、P、Mn和O元素组成,膜层表面存在网状裂纹,厚度为4~18μm,转化膜的耐蚀性随转化温度、p H值、转化时间的增加呈现先增加后降低的变化规律。结论磷酸盐-高锰酸盐转化膜由镁的磷酸盐组成。磷酸盐-高锰酸盐转化处理的最佳工艺条件为:转化温度40℃,转化液p H=3.5和转化时间15 min。经磷酸盐-高锰酸盐化学转化处理后,镁合金的耐蚀性能得到了明显的提高。     

镁锂合金无铬转化膜的制备工艺研究

利用无铬化学转化技术来提高Mg-10Li-1Zn合金的抗腐蚀性能。采用磷酸盐-高锰酸盐转化液，在合金表面形成一层均匀的化学转化膜。用正交试验优选了转化液组分含量、温度及时间等工艺参数，并进一步分析了该无铬转化膜的显微结构。结果表明，此转化膜的最佳工艺条件是KH2PO4为50g／L，KMnO4为40g／L，成膜温度为55℃，成膜时间为20min。EDX测试结果显示，该转化膜主要由P、Mn、K、Mg和O元素构成。动电位极化曲线结果表明，与传统的铬酸盐转化膜相比，该磷酸盐-高锰酸盐转化膜能够对Mg-10Li-1Zn合金提供更好的腐蚀防护。     

镁合金表面磷酸盐转化膜研究

研究了以Zn(H2PO4)2为主盐的溶液在AZ31和AZ61镁合金表面进行磷酸盐转化膜处理的工艺.通过正交试验确定了溶液成分和工艺参数,采用光学显微镜、扫描电镜、能谱仪、X射线衍射仪等分析了镁合金磷酸盐转化膜的结构和组成,利用中性盐雾试验等研究了膜的耐蚀性.讨论了镁合金表面磷酸盐转化反应过程以及转化膜可能的耐蚀原理.结果表明,镁合金磷酸盐转化膜结晶细致,微观表面粗糙,膜的主要成分是[Zn3(PO4)2·4H2O]·[Zn2Mg(PO4)2·4H2O],转化膜与涂层的结合力可以达到1级,涂层经3%盐水腐蚀360 h无明显变化,经中性盐雾腐蚀144 h无明显变化.     

钢铁表面常温超声磷化研究

目的通过在钢铁件表面磷化处理中引入超声波,提高磷化膜的外观及耐蚀性。方法首先采用正交实验确定了磷化液的最优配方,其次采用单因素实验考察了超声波作用下磷化p H值、磷化温度、磷化时间、超声功率对磷化膜性能的影响,最后采用扫描电子显微镜和X射线衍射仪,对超声磷化膜和普通磷化膜的微观形貌和物相组成进行了分析。结果正交实验得到的最优磷化液配方为:氧化锌15 g/L,磷酸90 g/L,硫酸羟胺(HAS)10 g/L,硝酸锰4 g/L。各因素对磷化影响主次顺序为:磷酸>硝酸锰>氧化锌>HAS。最佳磷化工艺条件为:磷化液pH值2.3~2.6,磷化温度30℃,磷化时间45 min,磷化超声功率210 W。最优配方及最佳磷化工艺条件下制得的磷化膜结构均匀致密,硫酸铜点滴时间为320 s。超声磷化膜和普通磷化膜相比,前者晶粒长径比接近1,后者晶粒的长径比接近4,前者晶粒分布均匀致密,后者表面颗粒分布不均匀,晶粒间存在较多孔隙。前者物相组成主要是Zn3(PO4)2·4H2O和MnHPO4·3H2O,后者物相组成比前者多了组分Zn2Fe(PO4)2·4H2O。结论超声磷化比普通磷化得到的磷化膜,外观及耐蚀性更优越。     

AZ91D镁合金表面无铬化学转化膜的研究

采用磷酸盐-高锰酸盐在不同pH值条件下对AZ91D镁合金化学转化处理,检测了不同转化膜的腐蚀率,当转化液pH值为4-5时耐蚀性最佳。用XRD分析,转化膜为非晶态结构,SEM观察转化膜表面均匀,存在有利于增强涂装层附着力的网状裂纹。经EDS和XPS分析表明,转化膜主要成分为：Mg、Al、Mn、O元素,由MgO、Mg（OH）2、MgAl2O4、Al2O3、Al（OH）3、MnO2组成。     

AZ31镁合金化学转化膜形成的原位成像研究

利用同步辐射X射线实时成像技术,原位研究了处理液组分H3PO4,KMnO4及MnCO3对镁合金/处理液界面无铬化学转化膜形成过程的影响,并结合扫描电镜分析了所生成转化膜的表面形貌.研究结果表明:高能同步辐射X射线可以透过镁合金/处理液界面,利用原位成像技术能够实时观察转化膜的生长过程;KMnO4能够显著促进AZ31镁合金转化膜的形成,所得到的转化膜表面较平整,裂纹较少,而MnCO3对转化膜形成的促进作用有限.     

镁合金的锰酸盐表面处理工艺

采用HNO3 KMnO4对AZ91D镁合金进行化学转化表面处理,获得了锰酸盐膜,利用中性盐雾试验和极化曲线法测试了转化膜的耐蚀性,使用划格法测试了转化膜与有机涂层的附着力,采用扫描电镜、能谱仪分析了转化膜的微观形貌、成分和结构并讨论了成膜机理.结果表明,当KMnO4的质量浓度为3.5 g/L、pH值为4.0、处理温度为40 ℃、处理时间为120 s时,膜层耐蚀性最好.该膜层为黄色颗粒团簇状,主要由Mn的氧化物等组成,耐蚀性高于基体,对铁红漆的附着力达到了3B级.     

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。     

镀液温度对AZ31镁合金表面锌钙系磷酸盐转化膜耐蚀性的影响

采用化学沉积方法在AZ31镁合金表面制备锌钙系磷酸盐转化膜。利用扫描电子显微镜(SEM)和电化学方法研究镀液温度对镁合金AZ31表面磷酸盐转化膜表面形貌及其耐蚀性能的影响。利用电子能谱仪(EDS)、光电子能谱(XPS)和X射线衍射仪(XRD)分析膜层化学成分、相结构。研究表明:当温度为50℃时,转化膜层晶粒均匀、完整,耐蚀性较好;膜层化学成分主要由O、P、Zn和Mg元素以及微量Ca组成,主要相组成为Zn3(PO4)2·4H2O;锌钙磷酸盐转化膜比磷酸锌转化膜具有更小的晶粒和更好的耐蚀性。     

工艺因素对磷酸氧化膜耐蚀性及钙磷含量的影响

目的采用四因素三水平正交试验,研究氢氧化钠、鞣酸、磷酸二氢钠浓度和处理时间对在AZ91镁合金氧化膜耐蚀性及钙、磷含量的影响。方法采用扫描电子显微镜、能谱仪和电化学工作站研究了工艺条件对氧化膜的表面形貌、成分和耐蚀性的影响。结果影响氧化膜耐蚀性的主次顺序为Na H2PO4浓度鞣酸浓度氧化时间氢氧化钠浓度,对氧化膜中Ca含量的影响主次顺序为氢氧化钠浓度Na H2PO4浓度氧化时间鞣酸浓度,而对氧化膜中P含量的影响主次顺序为Na H2PO4浓度鞣酸浓度氢氧化钠浓度氧化时间。结论 Na H2PO4对氧化膜耐蚀性的影响最大,鞣酸可有效提高氧化膜的耐蚀性,浓度越高氧化时间越长,其耐蚀性越好。     

A chrome-free conversion coating for magnesium-lithium alloy by a phosphate-permanganate solution

A chrome-free conversion coating on magnesium-lithium alloy was obtained from a phosphate-permanganate solution. The morphology, the composition and the corrosion resistance of this coating were examined. The thin and non-penetrating cracked morphology with some deposits existed on the phosphate-permanganate conversion coating. The main elements of the conversion coating were Mg, O, K, P and Mn. The results of the electrochemical measurements and the immersion tests demonstrated that the corrosion resistance of the magnesium-lithium alloy has been improved by the phosphate-permanganate conversion treatment.     

铬酸钾对铝在磷酸溶液中的缓蚀作用

<正> 一、前言 近年来,人们对常用金属铁在酸中的腐蚀作了较多的研究,但对铝在磷酸中的腐蚀规律的研究还不多见。虽然Colegate等人也曾研究过铬酸钠对铝在磷酸溶液中的缓蚀作用,但未详细讨论动力学方程及动力学参数等重要问题。本工作采用经典的失重法,     

铝型材表面环保型稀土转化膜制备与工艺优化

采用Ce（NO3）3作为稀土转化膜的主要成膜成分以及KMnO4作为成膜氧化剂在6063铝合金型材表面制备了无铬环保型稀土转化膜,利用正交试验法对转化膜处理溶液配方进行了优化,采取点滴试验法对稀土转化膜的耐腐蚀性能进行了比较,并对稀土转化膜的表面形貌进行了研究,分析了处理工艺参数对转化膜厚度、形貌与耐腐蚀性能的影响,优化出较好的非铬铝合金表面转化膜处理工艺。     

汽车发动机冷却液中镁合金缓蚀剂的研究

采用XRD、电化学极化曲线、化学浸泡等实验方法，研究了腐蚀性水体系中单种无机盐、复配无机盐缓蚀剂对AZ91D镁合金的缓蚀作用，并用正交优化设计确定了Na2MoO4+Na2SiO3+KMnO4复配无机盐缓蚀剂的优化配方；研究了水-乙二醇（1：1）防冻液基础液体系中缓蚀剂对AZ91D镁合金的缓蚀作用.结果表明，在腐蚀性水中KMnO4、Na3PO4、Na2MoO4和NaF对AZ91D镁合金有一定的缓蚀作用，Na2B4O7不具有缓蚀作用，有可能加速其腐蚀；复配Na3PO4+KMnO4及Na2MoO4+Na2SiO3+KMnO4对AZ91D镁合金腐蚀有缓蚀作用，而Na3PO4+Na2B4O7会加速其腐蚀.在水-乙二醇体系中，Na2S对AZ91D镁合金腐蚀有较好的缓蚀作用；确定了2种适用于水-乙二醇中的有机-无机复合缓蚀剂配方，缓蚀效率分别为98.1％和94.3％.     

添加剂对镁合金磷酸盐-高锰酸盐化学转化膜耐蚀性的影响

在磷酸二氢铵和高锰酸钾组成的化学转化处理基础液中,添加单一添加剂和复合添加剂,在AZ31镁合金表面上制备出了耐蚀性良好的化学转化膜。采用扫描电镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)、电化学方法、全浸蚀试验和中性盐雾试验分别对化学转化膜的微观形貌、成分和耐蚀性进行了检测和评价。结果表明,化学转化处理提高了镁合金的耐蚀性,且不同的添加剂对化学转化膜耐蚀性的提高效果不一样。其中,复合添加剂对镁合金的耐蚀性的提高效果更为显著。     

以硫酸镍为主盐的AZ91D镁合金化学镀镍研究

研究了以硫酸镍为主盐的AZ91D镁合金化学镀镍.采用无铬前处理在AZ91D镁合金表面形成高锰酸盐和磷酸盐化学转化膜,用SEM、EDX、XRD和极化曲线等方法研究化学转化膜和化学镀镍层的形貌、组成及在3.5%的NaCl溶液中的耐腐蚀性能.结果表明,在高锰酸盐转化膜表面形成的化学镀镍层呈胞状,较致密,有微裂纹;在磷酸盐转化膜上形成的化学镀镍层也呈胞状,晶胞大小不均匀,没有微裂纹.镀层厚度均匀,致密,无孔隙.在3.5%的NaCl溶液中的极化曲线表明化学转化膜对镁合金基体的耐腐蚀性能提高不大,经高锰酸盐和磷酸盐前处理的化学镀镍层腐蚀电位分别为-0.48V_(SCE)和-1.12 V_(SCE).以硫酸镍为主盐的经磷酸盐前处理的化学镀镍层较好地提高了镁合金的耐腐蚀性能.     

Corrosion behaviour of chemical conversion treatments on as-cast Mg-Al alloys: Electrochemical and non-electrochemical methods

Magnesium alloys are often used in as-cast conditions. So, the aim of this work is to characterize the corrosion protection of as-cast AZ91D alloys coated with simple chemical conversion (phosphate-permanganate, and cerium-based coatings).With the two coatings, the electrochemical measurements show that the corrosion protection is due to both the inhibition of cathodic and anodic reactions, because of the presence of stable CeO₂ or manganese oxides in basic pH.Nevertheless, the non-electrochemical tests of corrosion are required to bring to light the healing effect of phosphate-permanganate coating compared to Ce-coating and to describe the corrosion behaviour completely. Finally phosphoric and soda pickling associated to phosphate-permanganate conversion treatment or cerium coating are ecologically efficient alternatives to fluoride-based pickling and the chromating treatment.     

AZ31镁合金表面磷酸盐-高锰酸盐化学转化膜性能的试验研究

用磷酸盐-高锰酸盐在AZ31镁合金表面制备出无铬化学转化膜,并采用金相显微分析、扫描电镜分析、能谱分析、X-射线衍射分析、电化学方法、中性盐雾试验分别对化学转化膜封孔处理前后的表面形貌、成分、相结构和耐蚀性进行检测和评价.研究结果表明,无铬化学转化处理可以显著提高镁合金的耐蚀性,封孔后处理可以有效地封闭化学转化膜中存在的孔隙,并进一步提高镁合金的耐蚀性.     

Leaching isomorphism rare earths from phosphorite ore by sulfuric acid and phosphoric acid

Most of the phosphorite deposits in the world contain isomorphism rare earths(RE) which are considerably difficult to be leached into solution in the wet phosphoric acid process. In this work, a systematic study of leaching RE using sulfuric acid, phosphoric acid, mixed acid and two-step leaching of phosphoric acid and sulfuric acid was performed. The aims are to illuminate the main factors that inhibit RE leaching and to provide insights into the further enrichment of RE in the wet phosphoric acid solution. The results indicate that H_2SO_4 is not an effective acid for leaching isomorphism RE from phosphorite ore.The low RE leaching efficiency attributes to the RE cocrystallized and encapsulated by phosphogypsum(PG) as well as the precipitation of RE by RE sulfates or phosphates. High concentration of H_3PO_4 can enhance the dissolution and diffusion of RE ions. Hence, the optimized leaching mode of improving RE leaching efficiency is to adequately dissolve phosphorite ores in high concentration of H_3PO_4 solution and then add H_2SO_4 to crystallize PG.The effect of co-crystallization or encapsulation of PG on RE can be decreased due to the crystallizing mode of PG in the bulk solution instead of on the interface of solid reactants. RE leaching efficiency can be high up to 65% by the optimized leaching mode.     

One-step pickling-activation before magnesium alloy plating

A one-step pickling-activation process was proposed as an environmental friendly pretreatment method in phosphate-permanganate solution before electroplating on magnesium alloys. The effects of pickling-activation on qualities of coating were assessed by adhesion and porosity testing of copper plating. The interfacial reactions between specimen and solution were analyzed with SEM, EDX and XRD. The results show that the developed process of pickling-activation can equalize the potentials on substrate surface. The compacted zinc film can be obtained by zinc immersion after treating magnesium alloy in the pH 4-6 phosphate-permanganate solution for 3-5 min. The adhesion and corrosion resistance of copper plating are enhanced. The one-step pickling-activation can replace the existing two-step process of acid pickling and activation which contains a great deal of chromium and fluorine. The procedure of surface pretreatment is simplified and the production environment is improved.