Non-Chromate Conversion Coating Treatments For Electrodeposited Zinc-Nickel Alloys

Molybdate-based conversion coating solutions have been examined as to their suitability as possible replacements for chromate formulations on electrodeposited zinc-nickel alloy coatings. Investigations have concentrated on producing passive surfaces from simple molybdate solutions using immersion or cathodic coating processes. Passivated surfaces have been examined using scanning electron microscopy to elucidate the coating morphology. The corrosion resistance of the treated surfaces has been assessed using simple, rapid electrochemical techniques as well as more long term salt fog immersion. Initial findings indicate molybdate-based treatment solutions improve times to white and red rust of the zinc-nickel surfaces, but as yet are surpassed by a more conventional chromate-based treatment.     

镁合金电化学转化膜的组成及反应机理

目的更好地开展镁合金防腐蚀研究,提高其耐蚀性。方法利用电化学法制备镁合金磷化膜,通过单因素条件实验研究电流密度、温度以及时间对反应过程的影响,得出制备最佳方案。通过X荧光光谱仪(EDX)、X射线衍射仪(XRD)及电化学测试等现代检测技术对镁合金电化学膜微观结构、沉积速率等进行测试,得出制备的转化膜组成成分的定性及半定量分析结果,以此推断镁合金电化学转化膜的生成机理。结果电化学法制备镁合金磷化膜的最佳工艺条件为:电流密度0.5 A/dm2,温度30℃,反应时间5 min。EDX分析结果显示,磷化膜主要成分为Mg、P、Zn,其质量分数分别为11.017%、2.105%、28.534%。结论电化学转化膜的主要化学成分为Mg、P、Zn,还有少量其他成分,如Al、S、Ca、Mn、Ni、Cu。腐蚀机理复杂,不确定性较大。镁合金磷化膜主要由结晶型磷化锌、磷化铝、锌镁金属磷化夹杂物和单质Zn组成,并且还有少量的其他化合物。     

电沉积Fe-Cr-Ni合金的电化学腐蚀行为

以硫酸盐为主盐,研究了工艺参数中温度、电流密度对Fe-Cr-Ni镀层沉积速率和腐蚀性能的影响。采用电化学试验方法研究不同条件下所获得的镀层在NaCl溶液中的腐蚀行为,结果表明,在饱和NaCl溶液中镀层都有钝化性能。60℃下获得的镀层有明显过钝化现象,抗腐蚀性能较差。不同电流密度下的镀层显示了不同的电化学性能。电流密度为5 A/dm2时,处于钝态时,电流随着电位的正移逐渐增大是一个非常缓慢的过程,钝化膜仍然发挥作用。在饱和NaCl溶液中,电流密度为5 A/dm2时所获得的镀层的耐蚀性能较好。     

镁及其合金表面化学转化处理技术

镁合金作为结构材料具有优良的性能，其应用日益受到关注，但耐蚀性差却制约了其应用，寻找一种合适的表面处理方法已成为必然。综述了镁及镁合金的各种化学转化膜处理方法，包括铬酸盐转化膜、磷酸盐-高锰酸钾转化膜、锡酸盐转化膜、氟锆酸盐转化膜、稀土转化膜、钴酸盐转化膜以及钼酸盐、硅酸盐等转化处理方法。     

电沉积镀镍层的无铬钝化工艺

采用正交试验法筛选了一种以植酸、钼酸钠和缓蚀添加剂为基本组成的无铬钝化液。通过电化学阻抗谱测试,确定了最佳成膜时间;通过5%CuSO4点滴试验、10%NaCl浸泡试验和极化曲线测试,对电沉积镀镍层无铬钝化后的耐蚀性能进行了研究。结果表明,采用本无铬钝化工艺后,镀镍层耐蚀性能良好。     

镁合金表面稀土转化膜工艺研究进展

镁合金稀土转化膜技术是一种环保型镁合金表面处理新技术。从单一稀土转化和复合稀土转化两个方面,综述了近年来国内外镁合金表面稀土转化膜工艺的研究现状及进展,简要讨论了稀土转化膜的成膜机理和耐腐蚀机理,指出了稀土转化膜技术目前存在的问题,并展望了这一技术的发展前景。     

电镀 Cu-W-Ni 合金的热力学分析

借助25℃下的Cu-H2O,Ni-H2O和W-H2O的E-pH图,说明了电镀Cu,W,Ni的可能性及范围,并重点分析了电镀Cu-W-Ni合金的可能性。Cu-Ni能在Cu-H2O与Ni-H2O系E-pH图叠合形成的共沉积区里析出。因Cu-H2O与W-H2O系的E-pH图叠合时无法形成Cu-W的共沉积区,Cu-W不能在其对应离子的水溶液中析出,但Ni-W能在Ni2+,WO42-水溶液里诱导共沉积。理论和实验证明,在含Cu2+,Ni2+,WO42-的水溶液中能电镀制备Cu-W-Ni合金。     

Zn-Fe合金镀层的黑色钝化

提供了Zn－Fe合金黑色钝化的工艺,并通过SEM和XPS对钝化膜的形貌和膜的成分进行研究。结果发现钝化膜呈网装结构,膜中含有较多的 Cr^6 ,故钝化膜损坏后的自修复能力较强,钝化膜中的Cu及Cu2O形式存在。     

Mg-Zn-Zr-RE合金无铬化学转化膜制备与耐蚀性研究

采用无铬化学转化方法对镁合金进行表面处理,并用SEM和EDX研究了化学转化膜的表面形貌与组成.研究表明:无铬化学处理溶液为氟钛酸钾与氟锆酸钾6 g/L、硝酸钾4 g/L、氟酸钾5 mL/L及溶液pH值为3;在无铬化学转化处理溶液中添加1.5 g/L三聚磷酸铝辅助成膜剂,形成的转化膜层自腐蚀电流密度比镁合金裸材降低了近2...     

Cr含量对Fe-Cr-Ni镀层电化学腐蚀性能的影响

以硫酸盐和氯化盐为主盐,将Cr以微粒形式悬浮于镀液中,电沉积Fe-Cr-Ni复合镀层,用电化学方法研究了镀液中Cr粉含量对电沉积Fe-Cr-Ni复合镀层在NaCl介质中的腐蚀行为的影响.结果表明:在镀层的浸泡试验中,溶液中Cr粉含量为100g/L获得的镀层自腐蚀电位是最负的.动电位扫描显示,镀层都有钝化性能.但对于溶液中Cr粉含量为100g/L获得的镀层出现明显的过钝化,其耐蚀性能较差.     

Thermodynamic Analysis of Electrodeposited Ni-Mo and Ni-Mo-P Alloys

SO far,the electrodeposition and electrocrystallizationof single metal has not been known very well,and theresearch into the regularity and theory of co-depositionof two or more metals is more difficult.At present,theresearch and application of alloy electrodeposition areconfined to binary alloys and a few of ternary alloys.The co-deposition conditions may be summarized asfollows:first,at least one of the two metals is an alloycan be deposited individually from the aqueoussolution;and then the…     

电沉积RE-Ni-W-P-SiC-PTFE非晶态复合材料的组织及结构

在碳钢表面进行了RE-Ni-W-P-SiC-PTFE(聚四氟乙烯)非晶态复合材料镀层的电沉积试验，研究了镀液的pH值、电流密度和热处理温度等因素对镀层的组织和相结构的影响，确定了电沉积工艺的最佳条件。结果表明，镀态镀层以非晶态的形态存在，随着热处理温度的升高，镀层逐渐向晶态转变，Ni3P相的衍射峰逐渐加强；在低于400℃时，镀层中含有PTFE相，在400％以上时，PTFE相已不存在，同时镀层中出现了W3O、NiO及(FeNi)相；500％时镀层已完全晶化，此时的物相组成与400％相近，只是W3O相被WO2代替。     

电化学阻抗谱评价输电铁塔防护涂层配套性能

研究了用于输电铁塔防护的带锈环氧底漆（A）、水性环氧防锈底漆（B）、氟硅改性丙烯酸面漆（C）、有机硅改性醇酸树脂面漆（D）所组成的4个涂层配套体系的电化学阻抗谱图特征。通过研究涂层电阻、涂层孔隙率和10kHz下的涂层相对介电常数对4种涂料配套体系的防腐蚀性能进行了比较和评价。结果表明,4个配套涂层体系防护性能的优劣顺序...     

Dissolution Behavior of Electrodeposited Ni–W Alloys

Nickel (Ni)–Tungsten (W) alloys were electrodeposited galvanostatically (at–10 mA cm^–2) on copper substrate with 3 different W contents under the controlled hydrodynamic conditions and then the anodic dissolution behaviors of the alloys were observed by potentiodynamic polarization and electrochemical quartz crystal microbalance (EQCM) techniques. While the structure of the electrodeposited Ni–W alloy with low W content (15.90% W) was crystalline, that of the alloy with high W content (50.80% W) was nano-crystalline according to X-ray diffraction patterns. The increase in the W content of the electrodeposited Ni–W alloy resulted decrease at pH 3 and increase at pH 7 and 12.5 in the anodic currents of the alloy. The pH dependent dissolutions caused electrodeposited alloy surface to have W—enrichment at pH 3 and Ni—enrichment at pH 7 and 12.5. These observations indicated that the selective dissolution of Ni or W was the main mechanism in the anodic dissolution of the electrodeposited Ni–W alloys. The EQCM experiments conducted at pH 7 supported the presence of the selective dissolution mechanism that the anodic dissolution potential of W was 0.42 V lower than that of Ni in the electrodeposited Ni–W alloys.     

氧化处理对电沉积吸液芯性能的影响研究

目的 通过研究自然氧化、过氧化氢氧化和130℃氧化处理对电沉积吸液芯润湿性和毛细性能的影响,探究吸液芯毛细性能在空气中衰减的原因。方法 通过电沉积在铜表面制备一层多孔铜吸液芯,分别对吸液芯进行自然氧化、过氧化氢浸泡和130℃烘烤处理,利用接触角测量和毛细上升法分析吸液芯表面的润湿性和毛细性能,通过扫描电镜(SEM)观察吸液芯微观形貌,采用X射线光电子能谱(XPS)和傅里叶红外光谱分析吸液芯表面成分。结果 3种氧化处理后,吸液芯的润湿性与毛细性能有明显差异。自然氧化处理和过氧化氢处理的吸液芯均表现为超亲水,接触角为0°,而130℃烘烤的吸液芯表现为超疏水,接触角高达150.49°。水在过氧化氢处理的吸液芯表面的运行速度比在自然氧化的表面更快。3种不同状态的吸液芯微观形貌都为树枝状结构,没有明显差异。XPS图显示,自然氧化处理的吸液芯表面部分氧化,存在76.4%(质量分数)Cu₂O;130℃烘烤的试样表面全部氧化,为60.6%的Cu₂O和39.4%的CuO;而过氧化氢浸泡的表面为100%的CuO₂。结论 3种氧化处理不会改变...     

A Study into the Electrodeposition Mechanisms of Zinc-Nickel Alloys from an Acid-Sulphate Bath

Zinc-nickel alloys were electrodeposited under galvanostatic conditions from a sulphate based electrolyte. The effect of deposition current density on alloy composition was determined for an electrolyte containing 0.58 mol/l nickel and 0.92 mol/l zinc (as sulphates). At current densities exceeding 0.01 A/dm², a transition from normal deposition to anomalous co-deposition (ie where the less noble metal deposits preferentially) was observed and alloys rich in zinc were obtained. The transition current density was observed to increase with an increase in electrolyte temperature or a decrease in electrolyte pH.

The electrodeposition mechanism for zinc-nickel alloys in the transition regions was studied in detail using potentiodynamic cathodic polarisation techniques. The results were consistent with the suppression of nickel deposition due to the precipitation of zinc hydroxide on the cathode surface. This was supported by pH measurements made in the vicinity of the cathode where a rise in pH was detected as the transition current density was approached and exceeded the critical pH for zinc hydroxide precipitation.     

30CrMnSiA钢表面镉镀层化学转化膜的电化学特性

目的 通过研究镉镀层绿色化学转化膜的电化学性能,获得镉镀层最佳绿色化学钝化工艺。方法 采用无氰镀镉工艺,在30CrMnSiA钢表面电镀镉。采用植酸和钼酸钠在镉镀层表面进行绿色钝化处理,构建复合化学转化膜。通过研究钼酸钠浓度、处理时间和植酸浓度对绿色钝化处理镀镉层在质量分数为3.5%的NaCl溶液中电化学性能的影响,获得最佳的镀镉层绿色钝化工艺。结果 在处理时间为10 min、植酸的质量分数为1.0%的条件下,当钼酸钠的质量分数增至3%时,开路电压先从−0.741 9 V增至−0.739 7 V后,再降至−0.761 1 V,电荷转移电阻Rct从2.34 kΩ.cm²增至8.79 kΩ.cm²,腐蚀抑制率从72.9%增至92.8%,自腐蚀电流密度Jcorr从81.47 μA/cm²降至最低值(6.887 2 μA/cm²)。当钼酸钠和植酸的质量分数分别为2.0%和1.0%时,随着处理时间的延长,开路电压从−0.755 9 V增至−0.729 5 V,Rct先增至6.68 kΩ.cm²,然后降至5.28 kΩ.cm²,自腐蚀电流密度从16.26 μA/cm²降至4.527 μA/cm²。当钼酸钠的质量分数为2.0%、处理时间为10 min时,随着植酸浓度的增加,试样的开路电压从−0.739 3 V降至−0.756 1 V,Rct先增至6.68 kΩ.cm²,然后降低,自腐蚀电流密度Jcorr呈现先降至最小值后再增大的趋势。结论 与镉镀层相比,经化学转化膜处理后试样表现为高的开路电压、大的电荷转移电阻和低的自腐蚀电流。得到了耐蚀性好且成本较低的镉镀层表面绿色钝化工艺,钼酸钠和植酸的质量分数分别为2.0%和1.0%,处理时间为10 min。     

镁合金阴极电泳动力学研究

通过分析传统阴极电泳动力学公式,结合镁合金特点分析及理论研究,对传统公式进行修正。采用AZ31镁合金进行阴极电泳动力学的研究,经试验验证,公式的推算具有合理性和正确性,并最终得出镁合金阴极电泳动力学公式3.6×1011δ2+4.77×105δ=t(δ为厚度;t为时间,且t<3 min),为指导镁合金阴极电泳涂层的制备提供了理论依据。     

电沉积Ni-Mo-P合金镀层的组织结构与耐蚀性

用扫描电镜、透射电镜和失重法研究了电沉积Ni-Mo-P合金镀层的表面形貌、组织结构和耐蚀性能。结果表明，Ni-Mo-P合金的非晶态镀层，经过不同温度热处理后，镀层结构以非晶态→混晶态→结晶态的顺序变化，镀层的硬度和耐蚀性也因此发生了相应的变化。     

电沉积Fe-Ni-Cr纳米晶镀层的制备及性能研究

采用脉冲电沉积方法从Cr³⁺溶液中制备Fe-Ni-Cr纳米晶合金镀层,利用SEM,EDS和XRD对Fe-Ni-Cr合金镀层的表面形貌、化学组成和晶粒结构进行观察;利用电化学工作站对镀层进行极化曲线测试并与传统的304不锈钢进行对比。结果表明：电沉积镀层为纳米晶,无裂纹,表面光亮,晶粒尺寸大多分布在10~40 nm之间,镀层主要元素成分含量Cr为25.52%,Fe为59.61%,Ni为6.55%,与传统304不锈钢相比, Fe-Ni-Cr纳米晶镀层在5%的H₂SO₄溶液的自腐蚀电位提高了近30 mV,自腐蚀电流密度降低了近1/8,维钝电流降低了近1/10。因此,Fe-Ni-Cr纳米晶合金镀层表现出更好的耐蚀性。