镁合金V-Ce转化膜的制备及性能

为了提高偏钒酸铵、氟硅酸盐转化液制备的镁合金表面无铬转化膜的耐蚀性能,在该转化液中加入硝酸铈制备了V-Ce复合转化膜。采用单因素试验对转化液中的有效耐蚀成分偏钒酸铵和硝酸铈的浓度和反应条件进行了优化;采用扫描电镜和能谱分析转化膜的形貌和成分,采用中性盐雾试验考察了膜层的耐蚀性能。结果表明:最佳转化膜成膜条件为1.20 g/L偏钒酸铵、0.24 g/L氟硅酸盐、4.00 g/L硝酸铈,pH值为2.0~3.0,50℃,20~30 min;最佳条件获得的转化膜主要由24%V,17%Ce,13%Mg,16%O(质量分数)组成,转化膜中的无定形结构和高含量的耐蚀钒、铈氧化物成分使其耐蚀性能显著提高,转化膜自腐蚀电位较基体正移了141mV,腐蚀电流密度仅为基体的1/26,耐盐雾时间达72 h。     

室温下6063铝合金着色钛锆转化膜的制备及性能

在6063铝合金表面形成了着色钛锆转化膜.用SEM/EDX分析了转化膜的表面形貌及成分,采用电化学工作站和点滴实验研究了转化膜的耐蚀性能,并对着色钛锆转化膜的成膜机理及耐蚀机理进行了分析.结果表明,添加锰盐和有机酸,可生成蜂窝状的着色转化膜,膜层更致密;转化膜的腐蚀电位更低,且腐蚀电流密度明显降低,说明钛锆钝化液中添加锰盐和有机酸,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.     

6061铝合金钛锆铈化学转化成膜过程及膜层的耐蚀性能

为进一步改善6061铝合金表面无铬化学转化膜的综合性能,以H2TiF6和H2ZrF6为主成膜剂,铈盐、偏磷酸盐等辅助成膜剂,制备了具有较高耐蚀性能的Ti-Zr-Ce化学转化膜。通过扫描电镜及能谱仪分析转化膜表面形貌及元素构成,并采用电子探针显微分析仪观察不同成膜阶段的铝合金微区结构的变化规律,研究了6061铝合金表面Ti-Zr-Ce化学转化成膜过程及膜层耐蚀性能。结果表明:膜层主要含有Al、O、Ti、P元素,还含有少量F、Zr元素,推测主要成分为TiO2,ZrO2,Al2O3及少量磷化物;极化曲线和交流阻抗测试表明Ti-Zr-Ce化学转化膜具有较好的耐蚀性能,反应时间为150s时制备的Ti-Zr-Ce转化膜试样的腐蚀电位为-0.577V,腐蚀电流密度较低,为0.115μA/cm^2.     

AZ31镁合金钕基转化膜工艺与耐蚀性能研究

研究了AZ31镁合金钕基转化膜的制备工艺,并对膜层形貌、化学组成和耐腐蚀性能进行了分析。通过正交优化得到了钕基转化膜的4个工艺条件的最佳水平组合为Nd(NO3)3浓度为5g/L,H2O2浓度为5mL/L,成膜时间9min,成膜温度40℃。结果表明,采用最佳工艺得到的钕基转化膜层均匀且致密,其主要成分是Nd2O3和少量MgO。通过动电位极化曲线和析氢实验研究了钕基转化膜层对AZ31镁合金在3.5%(质量分数)NaCl溶液中耐蚀性能的影响,结果表明,钕基转化膜可以大大降低AZ31镁合金的腐蚀速率,当Nd(NO3)3浓度为5g/L时,钕基转化膜的腐蚀电流密度最小,耐腐蚀性能最好。     

成膜温度对镁合金铈转化膜性质和性能的影响

本工作采用重量法、X射线衍射(XRD)、原子力显微镜(AFM)和电化学阻抗谱(EIS)研究了成膜温度对AZ31镁合金铈转化膜的形成速率、物相、形貌以及耐蚀性能的影响.结果表明:升高成膜温度可加快成膜速率,有利于膜晶相结构的完善,有利于形成较为完整的膜,从而可提高膜的耐蚀性能.     

时间-电位法跟踪磷化过程及温度对磷化成膜的影响

目前对磷化成膜机理及规律的认识受限于测试手段等因素,影响了工艺开发和理论探讨。在工业铁皮表面磷化成膜,采用电化学方法,通过开路电位-时间曲线,原位跟踪了磷化成膜过程,用X射线衍射仪(XRD)对磷化过程不同阶段的磷化膜成分进行了测试、分析;通过动电位极化曲线、硫酸铜点滴试验和扫描电镜(SEM)等研究了温度对磷化成膜的影响;讨论了磷化成膜的电化学机理。研究表明:开路电位-时间曲线中的反应斜率、成膜时间等是研究磷化成膜过程的重要特征参数;温度对低常温磷化成膜过程和膜层的耐蚀性能有显著影响,推荐铁基体低常温磷化以35~45℃为佳。     

成膜温度对镁合金镧盐转化膜耐蚀性的影响

为了探究镁合金表面单纯镧盐转化膜的最佳成膜温度,采用不同成膜温度在镁合金表面制备了镧盐转化膜,利用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)对膜层表面形貌及成分组成进行观察分析,采用点滴试验和电化学方法对膜层耐蚀性能进行了探究.结果 表明:镁合金试样表面生成了镧盐转化膜,不同成膜温度所得试样的表面存在大小不一的裂纹,其中20 ℃获得的镧盐转化膜表面裂纹最少;EDS结果表明镁合金表面形成的镧盐转化膜主要组成为La和O元素,XRD结果表明转化膜主要组成是氢氧化镧;点滴试验结果显示20℃获得的镧盐转化膜耐蚀效果最好,电化学测试结果与点滴试验结果存在一致性,相对未处理镁合金试样,自腐蚀电位正移了865 mV,自腐蚀电流密度下降了4个数量级,阻抗模量增加了约4个数量级.     

室温下AZ91镁合金Ce－Mn化学转化液配方的优化

为了进一步探明镁合金Ce－Mn化学转化液添加四硼酸钠后各组分的最佳含量,采用正交试验从膜自腐蚀电流和钝化区间角度优化了以Ce（NO3）,为主盐、KMnO4为氧化剂、四硼酸钠为添加剂的镁合金Ce－Mn转化膜的成膜液组分。用极化曲线研究转化膜的耐腐蚀性能,并用扫描电镜（SEM）及能谱仪（EDS）对转化膜的微观形貌和成分进行分析。结果表明：最佳成膜液配方为5～8g/L Ce（NO3）3,1．6—2．0g／LKMnO4,0．2～0．5g/L四硼酸钠;镁合金经该成膜液处理后表面形成均匀的转化膜,自腐蚀电位正移、自腐蚀电流密度降低,对镁合金起到了良好的防护作用。     

基体预处理对稀土转化膜耐蚀性能的影响

为了优化转化膜的预处理工艺和耐蚀性能,选用不同的预处理工艺制备了系列转化膜。通过盐雾实验评价了预处理工艺对转化膜耐蚀性能的影响,获得两种较优工艺(4#和8#)。采用动态极化曲线和电化学阻抗谱方法研究了经4#和8#预处理后转化膜在3.5%(质量分数)NaCl溶液中耐腐蚀性能的变化;借助扫描电子显微镜(SEM)、能谱(EDS)和润湿角测试仪,系统研究了4#和8#预处理工艺对成膜前后表面的形貌、成分和润湿性的影响;利用涡流测厚仪、显微硬度计和摩擦磨损试验机研究了4#和8#预处理工艺对转化膜生长速度、表面硬度和耐磨性的影响。结果表明,较佳的预处理工艺使铝合金表面阴极点适当暴露分布均匀、润湿性好、成膜速度适中,生成的转化膜致密完整、膜层更厚,耐蚀性更好;研究显示8#是较佳预处理工艺。     

镁锂合金无铬植酸化学转化膜研究

为了提高镁锂合金的耐蚀性能,采用无毒植酸作为化学转化处理液对其进行表面处理.利用SEM和XRD对植酸转化膜的形貌及结构进行分析,测试结果表明植酸转化膜较均匀,并覆盖有白色不规则的花絮状颗粒.提出了镁锂合金在植酸转化处理液中的成膜机理,用开路电位时间曲线阐释化学转化成膜过程.通过极化曲线、析氢实验及点滴实验比较植酸转化膜与传统铬酸转化膜的性能.结果表明,与传统的铬酸化学转化相比,植酸转化后合金的腐蚀电位由初始的-1.65V提高至-1.40V,析氢速率也明显更小,说明植酸转化对改善镁锂合金的耐蚀性能更加有效.     

镁合金化学转化膜的耐腐蚀性研究

在50g/L KMnO4和100g/L Na3PO4组成的基础化学转化溶液中添加6 g/L缓蚀剂,在AZ31镁合金上获得了化学转化膜.用植酸作为转化处理液,分析了pH值、温度、转化时间及植酸用量(质量分数)对AZ31合金成膜及耐蚀性的影响,SEM观察表明,植酸膜经3.5%的NaCl溶液浸蚀后有一定的自愈合能力.这两种方法获得的转化膜均比铬酸膜光滑、致密均匀.     

Effects of hydroxyapatite/Zr and bioglass/Zr coatings on morphology and corrosion behaviour of Rex-734 alloy

To improve corrosion resistance of metallic implant surfaces, Rex-734 alloy was coated with two different bio-ceramics; single-Hydroxyapatite (HA), double-HA/Zirconia(Zr) and double-Bioglass (BG)/Zr by using sol–gel method. Porous surface morphologies at low crack density were obtained after coating and sintering processes. Corrosion characteristics of coatings were determined by Open circuit potential and Potentiodynamic polarization measurements during corrosion tests. Hardness and adhesion strength of coating layers were measured and their surface morphologies before and after corrosion were characterized by scanning electron microscope (SEM), XRD and EDX. Through the SEM analysis, it was observed that corrosion caused degradation and sphere-like formations appeared with dimples on the coated surfaces. The coated substrates that exhibit high crack density, the corrosion was more effective by disturbing and transmitting through the coating layer, produced CrO₃ and Cr₃O₈ oxide formation. It was found that the addition of Zr provided an increase in adhesion strength and corrosion resistance of the coatings. However, BG/Zr coatings had lower adhesion strength than the HA/Zr coatings, but showed higher corrosion resistance.     

新型铝合金Ce-Mo基转化膜

研制了一种新型的铝合金Ce-Mo基转化膜工艺－AM工艺,此种工艺的成膜溶液组成为：（NH4）2Ce(NO3)62.5g/L,NaKC4H4O6.4H2O2.5g/L,Na2co37.5g/L,NaMoO45.0g/L.铝合金浸在浸腾的此种成膜溶液中20min,可形成约3.6um厚的铝合金Ce-Mo基转化膜,于5％NaCl溶液中进行了极化曲线测试和浸泡试验表明,对LF6铝合金,经AM工艺处理形成的转化膜抗局部腐蚀能力超过了传统的铝吕金铬酸盐转化膜,但对LC4铝合金,此种转化 耐蚀性能不理想,EDAX和SEM分析表明,LF6和LC4两种铝合金上莆成的AM转化膜主要由Al,Ce,Mo的氧化物或氢氧化物组成,但们的表面形貌差异很大。     

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。     

LY12铝合金铈化学转化膜的结构及耐蚀性研究

应用电化学方法及腐蚀试验研究了LY12铝合金表面常温稀土化学转化膜。结果表明，铝合金的稀土化学转化膜具有成膜温度低、速度较快、膜的耐蚀性能好等优点。电位－时间曲线表面，成膜动力学包括铝合金的溶解及随后的成膜两个过程。SEM表明，铝合金稀土化学转化膜的形态为片状，EDAX能谱表明转化膜主要由Ce,O,Al及少量的促进剂离子组成。腐蚀试验表明，未经处理的铝合金在3．5%NaCl溶液中经过21天浸泡后，表面出现了严重的点蚀，而经稀土处理的铝合金经过相同时间的浸泡后，表面只发生了轻微的均匀腐蚀，而未发生点蚀，浸泡后稀土处理的铝合金的失重较空白试样的下降了近1倍，铝合金的耐蚀性能大大提高。     

钼酸钠对热镀锌钢板表面磷化膜电化学行为的影响

在磷化液中添加钼酸钠可改善和提高热镀锌钢板表面磷化膜的质量.运用极化和电化学阻抗的测试方法,研究了磷化液中加入钼酸钠对热镀锌钢板表面磷化膜在5%NaCl溶液中的电化学行为的影响.结果表明,在磷化液中加入钼酸钠可促进磷化膜生长,大大降低电化学体系的腐蚀电流密度,提高其极化电阻和电化学阻抗,改善膜层的耐蚀性能.最佳的钼酸钠用量为1.0g/L,膜层呈暗灰色,膜重为1.6g/m2,耐硫酸铜点蚀时间大于65 s.当钼酸钠用量为2.0g/L时,膜层的各项性能指标均下降.     

Computer modeling of the nonchromate treatment of aluminum alloys by neural networks

We analyze the thermodynamic characteristics and specific features of the course of reactions of oxometalate reduction on the aluminum surface and the properties of the final products (the specific electric resistance of oxides). The absence of a correlation between the ranged series of these parameters led to the necessity of using artificial intellect for modeling the processes of formation of conversion coatings. We obtained and visualized in 3D space the dependences of the corrosion resistance of D16 alloy on the oxometalate concentration, pH, the time of sealing, and test duration. Artificial neural networks based on multilayer perceptrons were used for predicting the corrosion resistance of conversion coatings. __________ Translated from Fizyko-Khimichna Mekhanika Materialiv, Vol. 44, No. 2, pp. 57–61, March–April, 2008.     

Zn-Cu及BeCoCu表面钝化处理与防腐蚀性能

采用失重法与电化学方法，研究了Cu—Zn及BeCoCu铜合金表面BTA钼酸盐-锰酸盐的化学复合转化膜。首先，在不同的BTA钼酸盐-锰酸盐钝化剂里生成Cu—Zn及BeCoCu转化膜，然后进行阴极和阳极极化曲线测定，得到一系列电化学参数。将成膜的Cu—Zn及BeCoCu浸在人造海水中观察，用失重法分别测试在5％HCl、5％NaOH、10％NaOH溶液中腐蚀速率及缓蚀率。结果表明，此方法处理工艺简单、成膜速度快。Cu—Zn及BeCoCu合金的BTA钼酸盐-锰酸盐的化学复合转化膜提高了耐蚀性能，有效地抑制了Q-Zn及BeCoCu合金的腐蚀。失重法与电化学方法同时都表明，BeCoCu合金具有更高的耐蚀性。     

锌表面稀土转化膜的研究进展

稀土转化能够提高锌的耐腐蚀性能,其转化工艺具有环保、高效等优点.简要介绍了国内外关于锌表面稀土转化膜研究的主要方法、工艺流程以及对成膜机理的探讨.总结了不同阶段转化膜工艺的优缺点.指出了稀土转化膜工艺的发展趋势及应用前景.     

成膜时间对镁合金铈盐转化膜的影响

以往鲜见成膜时间对稀土转化膜影响的系统研究。以优化后的转化工艺0.02 mol/L铈盐,5 mL/LH2O2,温度30℃,pH=2,在镁合金表面制得稀土转化膜,通过对不同转化时间制得的膜进行表面形貌分析、能谱分析、浸泡腐蚀试验和电化学试验,考察膜的形成过程及耐腐蚀性能。结果表明:随转化时间的延长,耐蚀性呈现增强的趋势;转化膜是在2种不同推动力下形成的双层膜结构,双层膜的耐腐蚀能力也不同;减少裂纹和修补裂纹是提高膜耐腐蚀能力的必要措施。