Al-Mg合金镀层的制备与性能

利用AlCl3 LiAlH4 MgBr2有机溶剂体系在碳钢基体上电沉积出Al-Mg合金镀层,并对不同沉积电流密度下Al-Mg镀层的表面形貌、成分、结构、厚度、结合力和耐蚀性进行了研究。结果表明:沉积出的铝镁合金镀层表面光滑、均匀、致密;膜层中的镁含量随沉积电流密度的增加而增大,且以Al-Mg固溶体形式存在,并按(200)面的结构生长;随沉积电流密度的增加,铝镁合金镀层的厚度与晶格常数呈线性增大;在3.5%NaCl溶液中的耐蚀性呈先增大后减小的规律;Al-Mg镀层与碳钢基体的结合力良好,均大于50 N;Al-Mg镀层的沉积速率、结合力和耐蚀性均高于相同沉积条件下的纯铝镀层;Al-Mg合金镀层沉积的最佳电流密度为0.75~1.50A/dm2。     

三氯化铝/盐酸三甲胺离子液体中电沉积制备Al-Ni合金镀层

目的研究离子液体中Ni~(2+)浓度对Al-Ni合金镀层结构和成分的影响,同时考察电流密度对镀层表面形貌和织构的影响。方法采用脉冲电流法,在含有不同浓度氯化镍的无水三氯化铝/盐酸三甲胺离子液体中,于不同电流密度下电沉积制备Al-Ni合金镀层。利用扫描电子显微镜、X射线衍射技术和能谱分析仪探究离子液体中Ni~(2+)的浓度对Al-Ni合金镀层结构和成分的影响,考察电流密度对镀层表面形貌和织构的影响。结果随着离子液体中Ni~(2+)浓度的增加,镀层中镍的含量增多,表面胞状颗粒逐渐变小,表面趋于均匀,当Ni~(2+)的浓度为0.2 mol/L时,形成铝镍金属间化合物。另外,随着电流密度的增加,镀层表面形貌由针状晶体变为棒状颗粒,并且颗粒逐渐增大。结论离子液体中Ni~(2+)的浓度和电流密度对Al-Ni合金镀层表面形貌、结构和成分有一定的影响。当溶液中Ni~(2+)的浓度为0.2 mol/L、电流密度为6 m A/cm~2时,电沉积4 h可制备得到厚度为10μm、由3μm大小晶粒组成、含有铝镍金属间化合物的合金镀层。     

离子液体AlCl_3-[bmim]Cl中电沉积铝的研究

在摩尔比为2:1的AlCl_3-[bmim]Cl离子液体中,加入一定量的甲苯,控制阴极电流密度,在基体铁片上获得银白色和平整致密的铝镀层。循环伏安实验表明离子液体中沉积铝源于Al_2Cl_7~-的还原,还原峰电位为-0.34V;当电流密度为20mA/cm~2时,最大电流效率达97%;所得铝镀层的厚度与电镀时间呈抛物线关系;在电流密度小于35mA/cm~2时,镀层厚度随电流密度增大呈逐渐递增趋势;扫描电镜、X射线能谱对铝镀层分析结果表明(45±2)℃温度得到平整致密纯度高的铝镀层;当电流密度为20mA/cm~2时,铝镀层呈薄片状生长,随电流密度的增大,镀铝层形貌由片状向粒状过渡,并伴随着晶粒的细化。     

Ni-P-W-石墨复合镀层工艺及性能研究

研究了电流密度、电沉积时间、镀液中石墨含量、镀液中钨酸钠含量、阳极类型等因素对电沉积Ni-P-W-石墨复合镀层中石墨含量、镀速、外观的影响,确定了复合镀层的最佳工艺条件为:以Ni为阳极、电沉积时间为0.5h、镀液中石墨的含量是20g/L、镀液中钨酸钠的含量是10g/L、电流密度是2A/dm2.并对镀层的形貌、耐蚀性、抗氧化性进行了测定,结果表明:与Ni-P-W复合镀层相比,Ni-P-W-石墨复合镀层有良好的综合性能.     

钨铜箔片表面电沉积铝工艺的研究

利用AlCl3+LiAlH4-四氢呋喃-苯体系有机电镀液在自制W90Cu10箔片上镀铝,成功获得了高质量的镀铝层,分析了AlCl3与LiAlH4的配比、电流密度和电镀时间对镀层微观形貌、物相组成及厚度的影响,并得出了这3种影响因素的最佳取值。分析结果表明:铝镀层呈现锥状颗粒生长特征,表面颗粒排列紧密,镀液中AlCl3相对于LiAlH4的含量越少,电流密度越大,则表面颗粒越粗大;电镀时间越长,镀层颗粒在(220)方向择优生长越突出;可通过控制电流密度和电镀时间来控制铝镀层厚度,但若电流密度过高或电镀时间过长,镀层易出现裂纹、枝晶等缺陷。     

脉冲电沉积镍钼合金镀层的工艺优化

采用脉冲电沉积技术在黄铜表面制备镍钼(Ni-Mo)合金镀层,并以硬度为考核指标,对脉冲电沉积镍钼合金镀层的工艺进行了正交优化设计。结果表明:平均电流密度对镀层表面硬度的影响最大,其次是时间,再次是钼酸钠含量和温度。最佳制备工艺为:平均电流密度6 A/dm~2,时间45 min,钼酸钠含量4 g/L,温度30℃。     

一种碱性电镀锌镍合金镀层的抗腐蚀性能研究

在一种锌镍合金碱性电镀体系中,以四乙烯五胺(TEPA)和三乙烯四胺(TETA)混合物作为镍离子络合剂的碱性电镀锌镍合金体系,在低碳钢基材上电沉积制备锌镍合金镀层.利用电化学工作站测试了镀层在3.5％NaCl溶液中的极化曲线和电化学阻抗谱,考察不同电沉积条件参数(电流密度、镍含量、搅拌等)对锌镍合金镀层的腐蚀电化学行为的影响.结果表明,在3.5％NaCl溶液中的模拟海水溶液中,通过极化曲线测得腐蚀电位和腐蚀电流可知镀液含镍含量一定范围内(Ni2+/Ni2++Zn+=15 mol％～20 mol％,得到的镀层对基体有很好的防护作用;随着电流密度的增大镀层的腐蚀电位变负;腐蚀介质的酸碱性越强对镀层的腐蚀越大.     

镁合金静电喷雾喷嘴表面镀层组织与性能研究

通过在镁基喷嘴表面制备锡酸盐转化膜和化学镀层,对比分析了镁基材、转化膜和镀层的显微形貌、物相组成、腐蚀形貌和电化学性能。结果表明,锡酸盐转化前的试样表面物相由α-Mg和Mg_(17)Al_(12)组成,锡酸盐转化后表面膜层由α-Mg、Mg_(17)Al_(12)和Mg Sn O_3·3H_2O组成;化学镀层的表面腐蚀形貌相对锡酸盐转化膜更轻,而采用45 g/L Ni SO_4·6H_2O和60 g/L Na H_2PO_2的镀层没有发生明显腐蚀。     

有机溶剂中金属镁薄膜的电沉积行为研究

配制有机非质子极性溶剂EtMgCl/THF溶液作为镁电沉积电解液,采用循环伏安法对镁薄膜在基体铜上的初始电化学沉积行为做了研究,结果表明,镁薄膜的电沉积行为遵循形核/生长机制;采用直流沉积法,分别改变电解液浓度和电流密度,得到光亮致密均匀的镁镀层;利用SEM和XRD分别对镀层表面形貌和相组成进行了表征;采用脉冲电沉积法制得金属镁镀层,与恒流电沉积相比,脉冲电沉积能够细化晶粒,并存在着[002]面的择优取向。     

氨络合物体系中杂质Zn~(2+)对电沉积镍的影响

通过霍尔槽试验研究氨络合物体系中杂质Zn~(2+)对镍电沉积的影响,采用电化学工作站测试不同Zn~(2+)浓度时的循环伏安曲线、稳态极化曲线及电流时间暂态曲线.结果表明:杂质Zn~(2+)的含量为0.1 g/L时,在小于2.78 A/dm的电流密度范围内可正常沉积出金属镍;杂质Zn~(2+)含量大于0.5 g/L时,在较大的电流密度范围内均无法正常沉积出金属镍;过电位小于640 mV时,Zn~(2+)的存在不影响阴极反应的传递系数,且不改变阴极反应机理;当过电位大于640 mV,且杂质Zn~(2+)的浓度大于0.5 g/L时,阴极反应的传递系数减小,阴极反应机理发生改变;杂质Zn~(2+)浓度大于0.5 g/L时,严重影响镍电结晶过程的成核速率,这是其抑制金属镍电沉积的主要原因.因此,采用镍氨络合物体系电积金属镍,应控制杂质Zn~(2+)的含量小于0.1 g/L.     

镁合金表面新颖多层的耐腐蚀Mg-Al金属间化合物涂层(英文)

通过AlCl3-NaCl熔盐扩散表面改性,在镁合金表面制备多层的Mg-Al金属间化合物层。熔盐扩散的处理温度为400 °C,此温度低于纯铝粉扩散的处理温度。熔盐扩散处理后,在镁合金表面形成 Al12Mg17、Al0.58Mg0.42和Al3Mg2多相层的金属间化合物涂层。通过电化学阻抗实验将表面改性和未经表面改性的镁合金的耐蚀性进行比较,发现镁合金表面经过熔盐扩散处理的极化电阻远大于未经表面改性镁合金的。这是因为在镁合金表面形成均匀的多相金属间化合物层。     

镁合金表面冷喷涂铝涂层的热处理研究

使用冷喷涂方法在铸态AZ91D镁合金基体上沉积了纯Al涂层,所得涂层组织致密,厚度均匀,与基体结合良好,孔隙率小于1%.随后用机械减薄的方法使Al涂层的厚度减薄到135 μm,对减薄后的试样在真空加热炉中分别进行了400℃×20 h和400℃×40 h的热处理.结果显示随着保温时间的延长,Al涂层全部转化为较高硬度和较...     

电镀锌钢材表面物理气相沉积Zn-Mg合金镀层的电化学性能(英文)

锌合金镀层由于具有较强的耐腐蚀性能而得到广泛的关注,特别是Zn-Mg合金镀层,其耐腐蚀性能能得到显著提高。采用气相沉积方法制备不同镁含量的Zn-Mg合金镀层,研究Zn-Mg合金镀层中镁含量对其耐腐蚀性能的影响。在3%NaCl溶液中进行浸泡试验、动电位测试和电偶腐蚀试验,研究不同Mg含量镀层的耐腐蚀性能。结果表明,Zn-Mg合金镀层的耐腐蚀性能与Mg含量显著相关,镀层的腐蚀电位随着Mg含量的增加而降低,但是腐蚀电流密度却升高,直至15%Mg含量;在Zn-Mg合金镀层中存在钝化区。     

Zn 2.0%Al 1.5%Mg合金镀层组织结构及性能研究

采用X射线衍射分析仪（XRD）和扫描电子显微镜（SEM）研究了Zn 2.0%Al 1.5%Mg锌铝镁镀层物相、形貌及组织结构,对锌铝镁及镀锌试样进行SST、CCT耐蚀性对比试验,并测定了维氏硬度、动摩擦因数。结果表明,锌铝镁镀层主要由初生Zn相、Zn/MgZn2二元共晶组织和Zn/MgZn2/Al三元共晶组织组成;锌铝镁镀层较纯锌镀层具有良好的耐腐蚀性,同时较纯锌镀层具有较高的硬度以及较低的动摩擦因数。     

不同成分Al-Mg3Sb2复相涂层的组织和性能

目的研究Mg_3Sb_2含量对Al-Mg_3Sb_2复相涂层组织、耐蚀性和硬度的影响,对比纯Al涂层和添加不同含量Mg_3Sb_2涂层性能的差异。方法采用氧乙炔火焰喷涂技术和自制的Mg_3Sb_2粉末,在AZ31B镁合金表面制备不同成分的Al-Mg_3Sb_2复相涂层。采用扫描电镜(SEM)观察了涂层的微观组织,利用X射线衍射仪(XRD)分析了球磨粉末和涂层的物相组成,通过电化学工作站(CHI660e)对试样在3.5%Na Cl溶液中进行电化学腐蚀性能测试,并用显微硬度计测试了涂层的硬度。结果经火焰喷涂之后,获得了不同成分的Al-Mg_3Sb_2复相涂层,涂层中的物相主要为Al和Mg_3Sb_2。当Mg_3Sb_2的质量分数为40%和60%时,涂层组织致密,气孔、裂纹等组织缺陷较少。Tafel极化曲线测试中,随着第二相Mg_3Sb_2质量分数的增加,涂层的腐蚀电位逐渐正移。当质量分数达到80%时,其腐蚀电位为-0.9819 V,比纯Al涂层正移417.3 m V,腐蚀电流密度为0.048×10-3 A/cm2,约是纯Al涂层的1/2。显微硬度结果显示随着Mg_3Sb_2含量的增加,涂层的硬度逐渐提高,当质量分数达到80%时,涂层的平均硬度达到334.2HV,是纯Al涂层的6.79倍。结论Mg_3Sb_2的加入可以获得组织较好的涂层,随着其含量的增加,涂层的耐蚀性和显微硬度逐渐提高。     

AZ91镁合金表面电化学沉积羟基磷灰石涂层的制备及其耐蚀性

采用电化学沉积方法在AZ91镁合金表面制备了羟基磷灰石(HA)涂层,研究了电沉积工艺参数对羟基磷灰石涂层形貌和相组成的影响,并通过腐蚀浸泡试验、极化曲线测试等方法对该涂层的耐蚀性进行了研究。结果表明:当溶液pH为4.5,温度为60℃时,涂层的致密性最好,呈放射状的结构,主要成分为HA相,涂层的厚度约为60~70μm,与基体结合较好;HA涂层对镁合金基体具有较好的保护作用,显著提高了基体合金在生理溶液中的耐蚀性。     

Influences of laser powers on microstructure and properties of the coatings on the AZ91HP magnesium alloy

Al-Si alloy coatings were prepared on AZ91HP magnesium alloy by broad-beam laser cladding; the influences of the powers on the microstructure and properties of the coatings were discussed. It was found that the microstructure of the coatings at the powers of 3 and 3.5kW was characterized by Mg₂Si dendrites, and needle-like Mg₂Al₃(hcp) dispersing in the Mg₁₇Al₁₂ matrix, whereas the coating at the power of 2.5 kW was composed of the petal-like Mg₂Al₃ (fcc) as well as the needle-like Mg₂Al₃(hcp). The coating at the power of 4 kW appeared as α-Mg solid solution and Mg₂Si, Mg₁₇Al₁₂, as well as Mg₂Al₃ (hcp). The coatings with the powers of 3 and 3.5　kW exhibited higher microhardness and better wear resistance because of more Mg₂Si and Mg₁₇Al₁₂. However, the coating at the power of 2.5 kW displayed better corrosion resistance.     

镁合金等离子喷涂Al/Al_2O_3涂层的耐腐蚀性能

采用等离子喷涂技术在AZ31镁合金表面制备Al/Al_2O_3复合涂层,测试了镁合金及表面喷涂有Al/Al_2O_3复合涂层的镁合金试样的极化曲线,研究了没有涂层、经封孔处理和未经封孔处理的喷涂有复合涂层的镁合金三种试样在浸泡腐蚀和5%NaCl盐雾腐蚀情况下的耐腐蚀性能及其腐蚀行为.结果表明,经封孔处理的Al/Al_2O_3复合涂层镁合金试样在上述腐蚀条件下的耐腐蚀性均优于镁合金和涂层未封孔处理的试样,在浸泡试验中未封孔处理的涂层试样比镁合金腐蚀更加严重,在盐雾试验中却优于镁合金.     

Influence of substrate composition on the formation of phytic acid conversion coatings

In this paper, the formation and corrosion resistance of the phytic acid conversion coatings on Mg, Al, and AZ91D magnesium alloy were contrastively investigated using scanning electronic microscopy (SEM), Auger electron spectroscopy (AES), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), electronic probe microscopic analyzer (EPMA), electronic balance, and electrochemical methods. The influence of phytic acid conversion coating as a middle layer on the properties of the paint on magnesium alloys was also investigated. The results show that the formation process of the conversion coatings is evidently influenced by the compositions of the substrate. The coating on pure aluminum is thinner and compacter than that on pure magnesium and the coating formed on α phase in AZ91D magnesium alloy is thinner but denser than that on β phase. The phytic acid conversion coatings formed on Mg, Al, and AZ91D magnesium alloy can all increase their corrosion resistance. The active functional groups of hydroxyl and phosphate radical are rich in the conversion coatings, which can improve the bonding between the organic paint and magnesium alloy and then improve their corrosion resistance.     

铝基非晶纳米晶复合涂层研究

采用自动化高速电弧喷涂系统,用自行研制的粉芯丝材,在AZ91镁合金基体表面上制备出Al-Ni-Y-Co非晶纳米晶复合涂层.采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)分析了Al-Ni-Y-Co非晶纳米晶复合涂层的微观形貌和组织结构,结果表明Al-Ni-Y-Co非晶纳米晶复合涂层是由非晶相和纳米晶化相共同组成的,涂层结构致密,孔隙率约为1.8%.Al-Ni-Y-Co非晶纳米晶复合涂层的平均显微Vickers硬度值为311.7 HV0 1,结合强度为26.8 MPa.涂层的抗磨损耐腐蚀性能优于Al涂层和AZ91镁合金基体;其相对耐磨性约为Al涂层的10倍,为AZ91镁合金的6倍;其自腐蚀电位值正于Al涂层及AZ91镁合金,自腐蚀电流密度值约为Al涂层的1/2,AZ91镁合金的1/5;其腐蚀后的表面形貌比Al涂层和AZ91镁合金平整,点蚀较少.Al-Ni-Y-Co非晶纳米晶复合涂层的耐磨防腐综合性能优异.