2024铝合金表面无铬硅烷膜的制备与性能研究

采用硅烷A-187为前驱体,制备了一种应用于2024铝合金基体表面的无铬硅烷转化膜。通过扫描电子显微镜(SEM)、能谱(EDS)、表面分析系统(XPS)、中性盐雾实验、动电位极化曲线和电化学阻抗谱对硅烷膜的表面/截面形貌、成分及耐蚀性能进行了表征和分析。结果表明:制备的无铬硅烷水解液处理后的2024铝合金具有优异的耐蚀性能,中性盐雾实验168 h,无腐蚀产物产生,硅烷膜使铝合金的腐蚀电位正移154 m V;硅烷膜下基体腐蚀反应的阻抗值随浸泡时间逐渐升高,说明硅烷膜可以有效抑制基体的腐蚀,为2024铝合金提供良好防护。     

AA6061铝合金表面钛锆膜的结构及性能研究

在AA6061铝合金表面形成了钛锆膜.用SEM/EDX和XPS分析了钛锆膜的表面形貌及成分.采用电化学测试和中性盐雾测试研究了钛锆膜的耐蚀性能.结果表明,钛锆膜是由Zn-Ti-F-O-Al等元素组成的复合物;钛锆膜的耐蚀性能与基体相比有明显的提高,但不及六价铬酸盐膜;经72小时中性盐雾腐蚀,腐蚀面积小于10%.     

AZ31B型镁合金表面钛盐化学转化膜

研究了一种镁合金表面无铬钝化的钛盐环保型化学转化膜处理工艺。利用中性盐雾试验和极化曲线法测试了转化膜的耐蚀性能,采用SEM、EDS等方法对膜的形貌、元素组成进行了研究。结果表明,钛盐转化处理后在镁合金表面形成含钛氧化物膜层,该膜层有良好的耐蚀性能。     

海洋工程用结构铝合金无铬化学转化膜耐腐蚀及涂装配套性能

为改善服役于海洋环境下的结构铝合金的耐腐蚀性及其与底漆的配套性能,在两种典型海洋工程用结构铝合金(5083-H116和6061-T6)基体上制备了一种无铬钛/锆基化学转化膜———Alum-nanoceramic coating。采用扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)对膜层形貌及组成进行了表征,通过动电位极化曲线和电化学阻抗谱研究了膜层的电化学性能,利用中性盐雾试验及胶带剥离试验分别对膜层耐蚀性及其与环氧厚浆底漆的配套性进行了考察。结果表明:5083和6061铝合金Alum-nanoceramic无铬化学转化膜中性盐雾试验白锈面积达到5%所需时间分别为240h和168h;5083铝合金Alum-nanoceramic膜层比后者显示出更好的与环氧厚浆底漆的配套性能。     

文摘辑要

正铝合金表面氧化锆转化膜的结构与性能采用氟锆酸工艺在AA6061铝合金表面制备出氧化锆转化膜,用扫描电镜和能谱仪分析了氧化锆转化膜的组织形貌和结构,采用电化学方法和中性盐雾实验研究了氧化锆转化膜的耐蚀性能.结果表明:制备出的氧化锆转化膜为无色膜,主要由Zr和Al的氧化物组成.氧化锆转化膜的耐腐蚀性能优异.涂覆环氧树脂漆或聚氨酯漆后的涂层体系可以通过1500h的中性盐雾实验,氧化锆转化膜可以用作铝合金的涂漆前预处理膜。     

ADC12铝合金表面硅锆复合转化膜的研究

通过化学转化法在ADC12铝合金表面制备出新型硅锆复合转化膜。利用硫酸铜点滴实验与极化曲线测试对胺基双硅烷含量进行优化，利用场发射扫描电镜(FESEM)对转化膜的微观形貌进行分析，采用Fourier变换红外光谱分析仪(FT-IR)与X射线光电子谱(XPS)研究了转化膜的结构与成分并对成膜过程进行了分析，利用电化学测试、中性盐雾实验研究转化膜的耐蚀性能。结果表明：60%胺基双硅烷转化膜的耐蚀性能最优。胺基双硅烷的引入明显改善了转化膜的均匀性和致密性。胺基双硅烷大大提升了转化膜的耐蚀性能。相较于锆转化膜，硅锆复合转化膜的容抗弧半径增加了3倍以上；低频阻抗值增加了3倍以上；耐盐雾时间提升了20倍以上。     

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.     

铝合金表面金黄色转化膜的研究

采用无毒高锰酸钾进行转化处理,在铝合金表面制备金黄色无铬转化膜.通过研究转化液组成和操作条件对转化处理效果的影响,确定了最佳处理工艺.经中性盐雾试验、扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)分析测试了转化膜的耐蚀性、形貌和组成.研究结果表明,采用该工艺可获得耐蚀性能良好、颜色亮丽的金黄色转化膜.     

6063铝合金着色钛锆转化膜结构和耐蚀性能的研究

为了获得性能优异的有色钛锆转化膜层,利用正交试验确定了组分为六氟钛酸、六氟锆酸、含锰成膜剂和有机酸的6063铝合金转化处理液的较佳配方,并分析了转化膜的表面形貌、成分及耐蚀性能.分析结果表明:生成的转化膜为淡黄色,且均匀、连续;转化膜中含有钛、锆元素,其腐蚀电位和腐蚀电流密度比裸6063铝合金明显降低,说明钛锆转化膜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.     

前处理工艺对镁合金钛/锆转化膜耐蚀性能的影响

研究了酸洗以及酸洗+碱洗前处理工艺对AZ91D镁合金无铬、无裂纹、低能耗钛/锆转化膜耐蚀性能的影响。结果表明,单独的酸洗前处理使得AZ91D镁合金表面的α相优先溶解,合金表面粗糙度增加,不利于钛/锆转化膜耐蚀性能的增加。合理地利用酸洗+碱洗调整AZ91D镁合金表面化学状态能够有效提高钛/锆化学转化膜的耐蚀性能。     

2024铝合金表面化学镀镍工艺研究

通过正交实验确定了2024铝合金表面化学镀镍合金层的镀液组成,并通过扫描电镜对镀层的表面形貌进行了观察,通过交流阻抗对镀层在3.5%NaCl溶液的耐蚀性进行了测试。实验结果表明,采用本溶液组成和工艺可以制备表面均匀平整、致密的Ni-P合金层,镀层与基体结合良好。同时,镀层的显微硬度约是基体的8.5倍,耐蚀性得到明显改善,具有良好的工业应用前景。     

Study of a New Chromium-Free Conversion Coating Formed on ZnAl Alloy

BECAUSE OF A HIGHER CHEMICAL ACTIVITYzinc and zinc alloys(in bulk or in coating form)corrode rapidly in moist atmospheres recovering withwhite corrosion products—white rust and in acidicclimatic conditions becoming grey[l].So passivition orchemical conversion treatments is often needed fortheir corrosion protection.This is generally done bymeans of chromate treatment which offers a goodcorrosion inhibition.However,chromates are highlytoxic and carcinogenic[2]and their use can lead…     

铝合金表面电弧喷涂铝涂层工艺与性能

采用电弧喷涂工艺在6061铝合金基体表面喷涂高纯铝涂层,利用金相显微镜对涂层的组织进行观察,分析了基体与涂层的结合方式,测量了涂层的孔隙率.并采用质量分数为5%的NaCl溶液浸泡试验、盐雾试验和电化学试验,检验了涂层的耐腐蚀性.结果表明,利用电弧喷涂技术可以在6061铝合金基体表面形成均匀、致密、孔隙率低、结合良好的高纯铝涂层;高纯铝涂层耐腐蚀性较好,对铝合金基体起到了保护作用,涂层经过封孔工艺处理后保护作用更好.     

2A12 铝合金硬质阳 极氧化及膜层性能研究

目的对混合酸电解液体系中2A12铝合金硬质阳极氧化膜层的制备及性能进行研究。方法采用以硫酸为主的混合酸电解液体系,对2A12铝合金进行硬质阳极氧化,研究混合酸电解液主要成分对2A12硬质阳极氧化膜层性能的作用和影响。结果在硫酸的溶解、有机酸吸附以及添加剂的耦合作用下,混和酸电解液避免了2A12铝合金硬质阳极氧化膜制备过程中存在的烧蚀现象,膜层平均硬度达到400HV0.05以上。WX添加剂能够明显改善2A12铝合金硬氧化膜层的耐蚀性能,经过168 h的中性盐雾试验,仅出现了5%的白霜,但与相同厚度的7A04铝合金硬质阳极氧化膜层相比,耐蚀性较差。结论建议制备有耐蚀性要求的硬质阳极氧化膜层时选用铜含量较低的铝合金材料。     

铝合金PEO涂层表面原位制备Mg-Al LDH膜及其耐蚀性能研究

目的优化Mg-Al LDH/MAO涂层的制备工艺,提高铝合金的耐蚀性。方法将微弧氧化样置于不同pH溶液中,在不同反应时间和反应温度下,采用原位生长法在2024铝合金表面制备层间含NO3^–的MgAl-LDHs/MAO复合涂层。借用SEM、EDS、XRD研究LDH/MAO的微观组织结构,并利用电化学法表征MgAl-LDH/MAO复合涂层试样的腐蚀行为,揭示复合涂层的耐蚀机理以及最优异的工艺条件。结果pH值为6和7的溶液制备出的涂层,生成了少量的LDHs,多数集中在孔洞附近,且生长不完全。相比之下,pH值为9的溶液制备出的涂层生成的片状水滑石更多,且较均匀,腐蚀电流较低,腐蚀电位较高。反应时间为12 h时,生成的水滑石较少,只有部分孔洞处会看到一些;反应时间为24 h和48 h制得的合金形貌相差不大,水滑石皆明显多于12 h的样品,且更加均匀。反应温度为180℃和220℃的合金形成的LDHs较多、较均匀,且生长较好,呈现很明显的片状结构。结论弱碱的制备环境、反应温度的升高和反应时间的延长,促进了水滑石的生成,所得Mg-Al LDH/MAO复合涂层有效地改善了2024铝合金的耐蚀性。     

Preparation and corrosion resistance of titanium–zirconium–cerium based conversion coating on 6061 aluminum alloy

This paper aims to develop a chromium-free chemical conversion coating with good corrosion resistance. A novel chemical conversion coating was prepared on 6061 aluminum alloy by dipping in the treatment solution containing titanium/zirconium based-ions and sodium metaphosphate and cerium nitrate hexahydrate as additives. The morphology and composition of the conversion coatings were observed by scanning electron microscopy and energy dispersive X-ray spectroscopy. The microarea structure of conversion coatings at different formation stages was analyzed by electron probe microanalyzer. The electrochemical polarization curve revealed that the corrosion potential of the conversion coating was −0.577 V and the corrosion current density was 0.1148 μA/cm². The equivalent circuit fitted by AC impedance showed that the film resistance reaches 68,140 Ω. The formation of coating preferentially grows on the Al (Fe) Si intermetallic to form oxides of Ti and Zr; then TiO₂ formed by a higher concentration of Ti⁴⁺ gradually covered ZrO₂. Ce³⁺ could adsorb on the intermetallic compound, the hydrolysis of which causes the local pH of the solution to decrease and promotes the aluminum alloy dissolved.     

铝合金化学镀Ni-P合金层及其耐蚀性研究

为进一步提高2024铝合金的耐蚀性,采用化学镀技术在铝合金表面沉积了Ni-P合金层,用扫描电镜观察镀层的表面形貌,通过开路电位、动电位极化和交流阻抗等电化学测试方法对比了镀层和2024铝合金在3.5%NaCl溶液中的耐蚀性。结果表明:通过该工艺可以在铝合金表面沉积一层致密的Ni-P层,镀层的自腐蚀电位比基体更正,自腐蚀电流密度更低,铝合金的耐蚀性得到提高。     

2024铝合金表面三价稀土转化膜

利用浸渍法在２０２４铝合金表面上获得了金黄色的稀土转化膜,确定了成膜的最佳工艺条件。利用湿热试验、盐水浸渍试验等实验方法评价了膜的耐蚀性能,并和传统的ＭＢＶ法及Ａｌｏｄｉｎｅ法进行了比较。结果表明,稀土转化膜的耐蚀性能优于ＭＢＶ转化膜,与Ａｌｏｄｉｎｅ转化膜接近。利用电化学方法研究了稀土转化膜的耐蚀机理,膜的存在同时抑制了腐蚀过程中的阴极反应和阳极反应,使腐蚀的动力消失。利用扫描电镜观察了膜的微观形态,膜是由大小不同的球状颗粒组成,大的颗粒之上夹杂或附着小的颗粒,膜的形成包含一个晶粒的形成和长大的过程。稀土转化膜处理工艺简单,对环境无污染,膜的耐蚀性强,具有一定的应用前景。     

LY12铝合金三价铈盐溶液中成膜工艺

利用浸渍法在LY12铝合金表面获得了金黄色的铈转化膜, 确定了常温稀土(铈)化学转化膜成膜工艺. 应用电化学方法和浸泡试验研究了铝合金铈化学转化膜的成膜动力学及转化膜在3.5%NaCl溶液中的耐蚀性能, 并与传统的Alodine处理工艺进行了比较. 采用表面分析技术分析了膜的成分并观察了膜的微观形貌. 结果表明, 本稀土处理工艺成膜工艺简单, 成膜速度快, 耐蚀性能略优于Alodine转化膜, 能有效地抑制铝合金的点腐蚀. SEM表明铝合金铈转化膜由许多球形颗粒和块状膜构成. EDAX能谱表明, 铈转化膜主要含有铈、氧和铝3种元素, 球形颗粒含有较高浓度的氧和铈.