无铬复合钝化膜的微观组织结构及耐腐蚀性能

目的解决热镀锌钢板表面六价铬钝化工艺所产生的环境污染问题。方法以钼酸铵、纳米硅溶胶、单宁酸、硅烷偶联剂KH151和KH792为主要原料配制新型环保的无铬复合钝化液,在镀锌板表面制备钝化膜。采用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X射线光电子能谱仪(XPS)分析无铬复合钝化膜表面的微观形貌、元素组成和化学成分,用电化学工作站测试Mo元素对镀锌板耐蚀性的影响,使用中性盐雾实验研究不同皮模量时膜层的耐蚀性。结果无铬复合钝化膜中的Mo元素可以抑制微裂纹的产生和发展,阻挡腐蚀性介质向金属基体扩散,提高复合硅烷膜的电阻。复合钝化膜的电化学交流阻抗比硅烷钝化膜提高了1.6倍,与六价铬钝化膜接近,可以有效抑制腐蚀电化学反应的发生,降低反应速度,提高膜层的耐蚀性。皮膜量为892 mg/m2时,膜层的腐蚀面积为0,耐蚀性达到六价铬钝化膜水平;皮膜量为1252 mg/m2时,耐蚀性能优异。结论制备的无铬复合钝化膜结合了硅烷钝化膜和钼酸盐钝化膜两方面的优点,提高了膜层的致密性和结合性,膜层耐腐蚀性接近/达到了六价铬钝化的效果。     

机械镀锌镀层钝化与耐蚀性能研究

    对机械镀锌层分别用三价铬、稀土和六价铬进行了钝化处理,利用盐雾试验和电化学测试对不同钝化膜的耐蚀性与电化学行为进行了比较研究.盐雾试验结果表明,稀土与三价铬钝化处理的效果均已超过传统的六价铬钝化,比六价铬钝化膜的耐蚀性提高了一倍以上;稀土钝化膜的耐蚀性最好,三价铬钝化膜的耐蚀性仅次于稀土钝化膜的.电化学测试表明,三价铬、稀土和六价铬钝化膜都能够不同程度地抑制腐蚀的阴极电极反应,抑制阴极反应程度最大的是稀土钝化膜,其次是三价铬钝化膜,最小的是六价铬钝化膜.三价铬与稀土钝化工艺的环保和良好的防腐效果使其具有良好的应用前景.     

热镀锌板无铬钝化技术研究进展

采用传统的铬酸盐钝化处理技术,能够在金属表面获得一层耐蚀性能优异且具有自修复性的钝化膜。但是由于六价铬毒性很大,对人类的健康有很大危害,近年来六价铬钝化工艺已经被限制使用,因此开发新型环保的无铬钝化技术已成为目前的研究热点。现有热镀锌板的无铬钝化工艺可大致分为有无机钝化、有机钝化、无机/有机复合钝化三种类型。详细介绍了这三种无铬钝化类型的机理及其研究进展,主要阐述了现有制备镀锌板表面无铬钝化膜层的钼酸盐钝化、钨酸盐钝化、硅酸盐钝化、植酸钝化、单宁酸钝化、有机硅烷钝化、有机树脂钝化和无机盐/有机树脂复合钝化等工艺的原理,并对这几种无铬钝化工艺的特点进行了总结,阐明了不同无铬钝化工艺获得的钝化膜层的结构特点。通过与铬酸盐钝化膜的性能相比较,进一步分析了各种无铬钝化膜层的优缺点。最后提出综合利用无机钝化和有机钝化的优点,研发新型环保的无机/有机复合钝化处理工艺是热镀锌钢板无铬钝化技术未来的发展趋势。     

一种环保型锌合金无氰镀镉工艺

在锌合金基体表面上从内到外依次制备锌镍合金预镀层、无氰镀镉层、三价铬铬钝化层和纳米封闭层。锌镍合金预镀层采用碱性锌镍合金电镀工艺,或采用酸性锌镍合金电镀工艺制备。按照GB/T 10125-1997《人造气氛腐蚀试验盐雾试验》进行中性盐雾试验1728 h,镀件表面无白色腐蚀物生成;按照JB 2111-1977《金属覆盖层的结合强度试验方法》测定,镀层没有出现起泡和脱落。这种镀层结构具有优异的耐蚀性和良好的结合力,克服了采用氰化预镀铜和六价铬钝化存在高毒性的技术缺陷,具有较好的市场前景。     

热镀Zn层钼酸盐钝化工艺

研究了用低毒性钼酸盐取代剧毒的重铬酸盐对热镀 Zn层进行钝化的工艺,探讨了钝化液组成、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.中性盐雾腐蚀(NSS)试验表明,采用该工艺可获得耐蚀性与低Cr钝化相当的具有 较为均匀的淡黄或浅蓝色钝化膜.     

氟钛酸改性复合有机硅烷钝化膜及膜层性能研究

通过氟钛酸改性KH858+KH580混合硅烷,配制出无铬钝化液,将其涂覆在热镀锌板上,经烘干、固化,形成无铬钝化膜。测定了钝化膜的厚度、附着力和硬度;通过中性盐雾试验,研究了钝化膜的耐化学腐蚀性能;通过Tafel极化曲线和EIS图谱,表征了钝化膜的耐电化学腐蚀性能。结果表明:钝化膜的平均厚度为5.2μm,附着力测试的被剥离面积为3%,硬度为3H,均满足国家标准,符合工业生产要求;此外,钝化膜的耐化学腐蚀和耐电化学腐蚀性能优良,相比于改性前,其性能有较大提高。     

压铸锌合金用三价铬钝化液的开发和应用

分析了一种高效、环保压铸锌合金用三价铬钝化液的主要成分及其操作工艺条件,优化了钝化液工作的参数,包括钝化液pH值、钝化温度和钝化时间的影响.研究结果表明,经三价铬钝化液处理后的锌合金,其钝化膜层均匀,色泽白亮、略显淡蓝色,耐中性盐雾腐蚀时间超过96h;该三价铬钝化液不仅有利于减轻原六价铬钝化液中六价铬对环境的污染,而且价格便宜、操作工艺简单.     

镁合金在镀液中的腐蚀行为

摘要：通过腐蚀实验和阳极极化曲线研究了硫酸镍主盐配制的化学镀镍液成分和温度对AZ91D镁合金的腐蚀行为的影响，比较了碱式碳酸镍主盐和硫酸镍主盐两种镀镍液的腐蚀性以及施镀后的镀层质量。结果表明：硫酸镍镀液的腐蚀性比碱式碳酸镍镀液大，在低温下，镁合金在硫酸镍镀液中表面的氟化镁膜不致密，镀液对基材的腐蚀性高；而在高温下，Mg^2 与F^-的反应性增强，氟化反应完全，形成的氟化镁钝化膜致密性高，可保护镁合金基体免遭镀液的腐蚀。在施镀温度下，镀液中F^-的缓蚀作用，可使SO4^2-离子对镁合金的腐蚀速率大大降低。     

取代铬酸盐钝化处理工艺的动向

六价铬对人体、特别是对皮肤会造成伤害而成为环境问题,现在铬酸钝化膜,特别是镀锌层的铬酸盐钝化膜在欧洲已经受到限制。本文对铬酸盐钝化膜的性能以及所进行的以三价铬盐或无铬盐取代铬盐钝化的开发状况加以解说。     

铝硅合金化学镀膜缺陷分析

铝硅合金可以通过含六价铬的铬酸根在酸性水溶液中形成铬酸盐钝化膜,目的是为了使合金达到一定的防腐性能及良好的涂覆性能.根据防腐等级可分为三类:一类:防腐最佳.不需涂覆.颜色从黄至棕褐色,膜重3.2～11mg/dm~2.二类:一般防护要求.也可作涂覆基底,颜色从彩虹至黄.膜重1.1～3.8mg/dm~2;三类:无彩膜,用于装饰目的,颜色为黄至无色,有低电阻,膜较薄,通常有一点防腐性能.钝化前的预处理工作,打磨、除油、漂白、热水洗、酸洗等工序以及来料的金相分布都有可能造成化学膜的缺陷,影响工件质量.主要缺陷及原因分析如下:(1)白圈等化镀不良,局部大块不上色.主要原因是前处理工序除油、去皮不良引起.工件打磨、除油、热水洗都会增加氧化膜的形成.漂白、酸洗不充分,氧化皮去不尽,引起钝化膜形成困难.因此,适当降低热水温度及缩短热水浴时间,加强除油操作,强化漂白、酸洗操作,延长去皮时间.(2)黑斑,常见于工件随机部位,化学钝化后上色良好,只是明显出现色深的点、线状斑迹.主要是机加工时碱性切削液弱腐蚀引起,即使延长打磨时间也难去除,影响工件外观和膜质量.因此,采用刮刀刮除后重新上色的办法.     

表面处理对Alloy 825合金在超临界水中耐腐蚀性能的影响

采用间歇式高温高压反应装置,研究了表面镀铬、镀TiN和酸洗钝化三种表面处理对Alloy 825合金在超临界水中耐腐蚀性能的影响。结果表明:在相同腐蚀介质中,表面处理后合金的耐腐蚀性能都优于未表面处理合金的,其耐腐蚀性能由高到低依次为镀铬、镀TiN、酸洗钝化;在腐蚀性最强的含氯含氧超临界水中,镀TiN、酸洗钝化和未处理合金试样的氧化膜脱落严重,镀铬合金表面生成的铬氧化物致密、稳定,因此具有最好的耐腐蚀性能;腐蚀后的合金表面氧化物主要成分均为Cr_2O_3和NiCr_2O_4。     

不同镀层的30CrMnSiA高强钢-TA15钛合金电偶腐蚀行为

研究了3.5%NaCl溶液中,镀镍、镀镉钝化、镀锌钝化处理后的高强钢30CrMnSiA与TA15钛合金偶接后的电偶腐蚀行为.试验发现相比于镀镉钝化和镀锌钝化处理,镀镍处理的30CrMnSiA-TA15电偶对电偶腐蚀反应的驱动力最小,电偶电位最正,电偶电流密度最小,耐电偶腐蚀性能最好.采用扫描电镜观察电偶腐蚀后各种镀层的形貌,结果发现:镀镍层腐蚀形态为点蚀,镀镉钝化层会形成微裂纹,镀锌钝化层腐蚀局部呈片状,层层剥落.     

镀锌层三价铬黑色钝化膜的耐蚀性能

制备了一种环保、不含六价铬的三价铬黑色钝化液,选择适当的封闭剂,研究其在镀锌层表面钝化后的耐腐蚀性能。通过醋酸铅点滴试验、塔菲尔极化曲线测试、电化学阻抗测试检测钝化膜的耐蚀性及采用扫描电子显微镜观察其表面形貌。结果表明:镀锌层表面经三价铬黑色钝化后再进行封闭处理,弥补了Cr3+钝化后无自愈能力的缺点,显著提高了镀锌层钝化膜的耐腐蚀性能,而且达到了Cr6+黑色钝化的外观效果。     

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.     

铝合金三价铬钝化液的研制和应用

分析了铝合金三价铬钝化液的钝化机制,研究了复合盐钝化剂用量、钝化处理时间和温度对钝化膜质量的影响。结果表明,经铝合金三价铬钝化液钝化后的试样,其抗腐蚀性能优于铬酸钝化液,可在常温下进行处理,且处理时间较短,有利于减轻铬酸钝化液中六价铬离子对环境的影响。     

硅烷无铬钝化膜的耐腐蚀性能及成分探究

目的探究无铬钝化膜的微观形貌和成膜机理。方法通过电化学实验评价钝化膜的耐腐蚀性能;通过扫描电镜观察钝化膜的微观形貌,探究其与耐腐蚀性之间的关系;通过XRD,EDS,XPS分析钝化膜的成分及组成。结果电化学实验表明,镀锌板经钝化处理后,钝化膜抑制锌层的阳极反应,有效降低腐蚀速率。SEM分析发现,钝化膜表面的平整度与其耐蚀性能无直接关系。XRD不能用于分析该工艺钝化膜的元素及组成。EDS和XPS分析结果表明,钝化膜主要含有Zn,C,O,N,Si等元素。结论有机大分子构成钝化膜的主要骨架,Si O2和硅酸盐等吸附于立体骨架结构中,形成一层致密的钝化膜,起到抑制锌层阳极反应的作用。     

环保彩锌镀层在NaCl介质中的腐蚀行为研究

采用Tafel直线外推法、加速腐蚀试验,研究了环保彩锌镀层在NaCl溶液中的腐蚀行为,利用扫描电镜和能谱分析表征彩锌镀层的腐蚀形貌和腐蚀产物。结果表明:随着NaCl浓度的升高,彩锌镀层腐蚀电流密度增大;在-1.2~-0.7 V区域内,彩锌镀层发生阳极钝化;镀锌层的3价铬钝化膜可阻碍Cl-腐蚀,在随后的加速腐蚀试验所产生的腐蚀产物可再次阻碍Cl-腐蚀;由于Cl-存在强吸附和强穿透性,使得钝化膜产生破裂并使Zn腐蚀;随着时间的增加,在Cl-的进一步作用下,钝化膜被破坏殆尽,甚至有些已经侵入基体形成Zn-Fe原电池加速了Zn的腐蚀。     

建筑用镀锌钢板的表面处理及耐蚀性能研究

对比分析了建筑用镀锌基材、铬酸盐钝化膜和无铬复合膜在中性盐雾试验、醋酸铅点滴试验和电化学腐蚀试验中的腐蚀行为,并观察了镀锌基材钝化前后的表面形貌和元素变化。结果表明,无铬复合膜的耐腐蚀性能得到显著提高,与铬酸盐钝化效果较为接近。     

镀锌层硅酸盐+虫胶复合转化膜的制备和表征

目的阻碍热镀锌板出现白锈,提高镀锌层的耐腐蚀性能。方法采用正交试验法优化出添加虫胶水溶液的有机无机复合钝化液。通过电化学Tafel极化曲线、交流阻抗(EIS)、乙酸铅点滴和中性盐雾试验,对比分析基体、硅酸盐+虫胶复合钝化膜与铬酸盐钝化膜的耐腐蚀性能。采用摩擦法测试对比分析基体和无铬钝化膜试样的附着性能,并通过扫描电子显微镜、X射线光电子能谱和红外光谱对形貌和结构进行分析。结果添加虫胶水溶液的复合钝化膜表面平整致密,72 h中性盐雾试验后的腐蚀面积小于10%。乙酸铅点滴试验和电化学测试显示,复合钝化膜的耐腐蚀性能较基体好。附着力试验测试显示,复合钝化膜具有良好的附着能力。结论因为复合钝化液中的虫胶与硅酸盐交织为O—Si—CH_2结构,与金属离子结合生成致密的膜层附着在镀锌层表面,使得复合钝化膜致密平整,且使腐蚀过程得到了强烈的抑制。     

飞机常用镀镉钢在机场道面除冰液中的腐蚀行为

采用全浸泡腐蚀试验方法和电化学测试研究了飞机常用镀镉钢在机场道面除冰液中的腐蚀行为。采用能谱和红外光谱分析了腐蚀产物的构成。结果表明:在机场道面除冰液中,随着温度的升高,镀镉钢试件的腐蚀速率逐渐增大,镀镉钢的腐蚀不是纯扩散控制的电化学反应,阳极的电化学反应与镀镉层的腐蚀溶解有关;经过铬酸盐钝化后的镀镉钢和镀镉钛钢在机场道面除冰液中的腐蚀可能存在多个氧化还原反应,铬酸盐钝化产物也参与了电化学反应,腐蚀反应比较复杂;腐蚀产物中含有碳酸盐和磷酸盐;镀镉钢表面上的碳酸盐可能来自机场道面除冰液有机盐的分解,磷酸盐可能来自机场道面除冰液中的缓蚀剂或pH缓冲剂。