镁合金表面植酸转化膜研究Ⅱ.pH值对镁合金植酸转化膜的影响

通过SEM观察、AES元素深度分析、成膜增重实验、动电位极化曲线和EIS电化学测试，研究了植酸处理液的pH值对AZ91D镁合金转化膜生长速度及耐蚀性的影响.结果表明：溶液在pH=8时，转化膜生长速度最快，膜层较厚，且完整，无碎裂；pH=12时，转化膜生长速度较慢，膜层较薄；pH=5时，转化膜生长速度最慢，有碎裂.当植酸溶液的pH值在5～12时，镁合金表面形成的转化膜均可提高其耐蚀性，且pH=8时形成的膜耐蚀性最好.     

镁合金表面新型高耐蚀性植酸化学转化膜的制备

目的 提高镁合金的耐蚀性能。方法 通过在单一植酸转化膜基础上,利用植酸的强络合作用,在反应溶液中引入金属离子,获得新型高耐蚀性植酸转化膜层。通过正交实验、SEM、EDS和电化学方法,对新型植酸转化膜层的工艺配方、微观形貌、元素组成和耐蚀性进行分析。结果 正交试验研究得到了新型植酸转化膜层的最佳工艺参数为：25 g/L Mn(H2PO4)2+10 g/L植酸,反应温度95 ℃,反应时间10 min。在此工艺下,得到的膜层均匀,和未添加Mn离子的膜层相比,裂纹明显减小。EDS结果表明,膜层的主要元素为Mg、P、O、Mn、C,转化膜的成分可能是锰、镁与植酸形成的络合物。动电位极化曲线的实验结果表明,新型植酸转化膜可以极大地降低镁合金的腐蚀电流密度（Jcorr=0.337 ）,对镁合金的保护效率为96.37%。结论 通过在植酸转化膜中添加Mn元素,不仅可以减小植酸膜层的裂纹宽度,还可以极大地提高镁合金的耐蚀性。     

添加剂及pH对压铸镁合金AZ91D植酸转化膜的影响

采用不同的植酸水溶液对压铸镁合金AZ91D进行化学转化处理,通过SEM、EDS、浸泡法研究了添加剂及pH值对转化膜膜厚、形貌及耐蚀性能的影响.结果表明:pH值由3增大到5时,转化膜的膜厚和耐蚀性呈先增大后减小的趋势,当pH=4时膜厚达到最大值,且耐蚀性能最好.加入添加剂后所得到的化学转化膜的膜厚和耐蚀性能都相对未加添加剂的化学转化膜有所增大,同时加入添加剂后的转化膜表面裂纹明显变小.在选用Ca(NO3)2、偏钒酸铵、酒石酸钠作添加剂的植酸溶液中所形成的转化膜的性能最佳.     

转化时间对AZ31B镁合金植酸转化膜的影响

采用析氢试验、Tafel分析方法及SEM、EDS对AZ31B镁合金在植酸溶液中不同时间所形成转化膜的性能、表面微观结构及成分进行了研究。结果表明,当转化时间较短时,转化膜的防腐蚀性能随着转化时间的增加而增加,并在转化时间为40min时,其转化膜防腐蚀性能最佳;随着转化时间的进一步增加,转化膜的防腐蚀性能随之下降。植酸转化膜含有镁,铝,锌,氧,磷元素,转化膜表面存在一定的裂纹,且裂纹处仍有很薄的一层植酸转化膜。此外,析氢试验、电化学试验及动力学分析表明,植酸转化试样相比于未处理试样,具有更好的防腐蚀性能。     

pH值对AZ91D镁合金表面植酸转化膜的影响

在pH值不同的几种植酸转化液中对AZ91D镁合金进行表面转化处理,利用扫描电镜及自带能谱仪、Tafel曲线和阻抗谱等分析手段,结合NaCl水溶液点滴实验,研究了pH值对植酸转化膜表面成分及耐蚀性的影响.结果表明:在酸性条件下形成的植酸转化膜的耐蚀性较好;转化液的pH值会影响植酸螯合物的形成和转化膜的物质组成,进而影响转化膜的耐蚀性能;在酸性条件下,镁合金表面形成的植酸转化膜应属于电子导体膜,它阻碍了腐蚀介质与基体的接触,同时抑制腐蚀产物的扩散,对镁合金起到防护作用.     

植酸pH值对AZ31镁合金水滑石/植酸复合膜的影响

针对镁合金表面单一水滑石膜开裂严重的问题,采用植酸对其进行后处理,制备水滑石/植酸复合膜。利用扫描电镜、X射线衍射仪、傅里叶红外光谱仪及电化学实验等分析手段,研究植酸pH值对水滑石/植酸复合膜微观形貌、组织成分以及电化学性能的影响,探讨水滑石/植酸复合膜的成膜机制。结果表明:植酸后处理可以改善膜层裂纹,植酸pH值影响水滑石/植酸复合膜的致密性及化学组成;当植酸溶液的pH值为7时,水滑石/植酸复合膜最致密,膜层耐腐蚀性最优。     

镁合金的微观结构对其上制备植酸转化膜的影响

采用浸没法,以纯Mg及AZ91D,AZ61,ZK60,ZM21镁合金为基体材料,在植酸水溶液中制备植酸转化膜.观察了植酸转化膜的形貌,分析了转化膜的元素组成及浓度分布,进而研究了镁合金的微观结构对制备表面植酸转化膜的影响.结果表明:合金元素对植酸转化膜的形成起着决定性的作用,高价合金元素(Al和Zr)比低价合金元素(Zn和Mn)更有利于植酸转化膜的形成,以固溶体存在的Al比以化合态(Mg17Al12)存在的Al更有利于转化膜的形成.     

镁合金表面植酸转化膜研究 I植酸转化膜成膜机理与耐蚀性研究

利用电化学方法研究了AZ91D镁合金表面植酸转化膜耐蚀性能;借助SEM、EDAX和FTIR等方法分析了转化膜的形貌、成分和官能团构成等,并对成膜机理进行了研究.结果表明,最佳成模工艺为:植酸处理浓度5g/L,成膜温度20℃,成膜时间15min,pH值为8,该条件下获得的植酸转化膜无碎裂现象,覆盖度高,表面富含羟基与磷酸基,膜层主要由Mg、Al、O、P和C等元素组成;植酸转化膜可以明显提高AZ91D镁合金的耐蚀性能,自腐蚀电流降低约6个数量级.     

MB8镁合金植酸转化膜的制备及性能

通过单因素实验优化镁合金植酸转化工艺,发现在植酸体积浓度为10 mL/L,pH=2.5,温度50℃,成膜时间20 min条件下,可在MB8镁合金表面制备出均匀一致的植酸转化膜.该膜层微观形貌与铬酸盐转化膜类似,表面呈现出均匀分布的网状微裂纹,类似于"龟裂的土地",膜层主要成分为Mg,O,P,Mn和C;动电位极化曲线测试...     

镁合金表面植酸转化膜研究I植酸转化膜成膜机理与耐蚀性研究

利用电化学方法研究了AZ91D镁合金表面植酸转化膜耐蚀性能；借助SEM、EDAX和FTIR等方法分析了转化膜的形貌、成分和官能团构成等，并对成膜机理进行了研究.结果表明，最佳成模工艺为：植酸处理浓度5g/L,成膜温度20℃，成膜时间15min，pH值为8，该条件下获得的植酸转化膜无碎裂现象，覆盖度高，表面富含羟基与磷酸基，膜层主要由Mg、Al、O、P和C等元素组成；植酸转化膜可以明显提高AZ91D镁合金的耐蚀性能，自腐蚀电流降低约6个数量级.     

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.     

Enhanced corrosion resistance of phytic acid coated magnesium by stearic acid treatment

A green chemical conversion coating for magnesium was obtained with a phytic acid solution. The microstructure and corrosion properties of phytic acid conversion coated magnesium were further improved by soaking in stearic acid solution. The phytic acid conversion coated magnesium after soaking in the stearic acid showed no micro-cracks and the surface became very smooth. The corrosion behavior of the uncoated and coated magnesium samples was studied by electrochemical methods. The corrosion resistance of the stearic acid treated sample was much higher than that of phytic acid conversion coated magnesium or uncoated magnesium. The electrochemical results indicated that the stearic acid treated coating provided effective corrosion protection to the magnesium sample.     

铝合金表面钼酸盐改进植酸转化膜的耐蚀性能

目的通过钼酸钠(SM)添加剂、SM前处理、SM后处理三种方案对铝合金表面植酸转化膜进行改进研究,以进一步提高其耐蚀性。方法通过动电位极化测试研究改进后铝合金在3.5%(质量分数)Na Cl溶液中的耐蚀性。结果随着SM添加剂浓度的增加,铝合金表面植酸转化膜的耐蚀性先增强再减弱,SM质量浓度为30 g/L时的腐蚀保护效率Pe最大,达95.5%,而不含SM时的Pe仅为86.8%。p H值太大(p H=8.0)或太小(p H=3.0)都不利于形成耐蚀性更好的膜层,p H值为6.0时的Pe达98.6%。SM后处理会严重影响植酸转化膜的耐蚀性,腐蚀电流密度Jcorr大幅增大;SM前处理可提高植酸转化膜的耐蚀性,Pe达98.2%;SM前处理与添加剂同时应用时,植酸转化膜耐蚀性提高幅度更显著,Jcorr仅为0.042μA/cm2,极化电阻Rp达222 kΩ·cm2,Pe达99.5%。结论 SM添加剂和SM前处理均可明显提高铝合金表面植酸转化膜的耐蚀性,且复合作用时的效果更显著,而SM后处理不能提高铝合金表面植酸转化膜的耐蚀性。     

成膜温度对AZ91D镁合金表面植酸转化膜的影响

利用Tafel曲线、阻抗谱分析、NaCl水溶液点滴实验和扫描电镜观察等手段,研究了温度对AZ91D镁合金的植酸转化膜表面形貌及耐蚀性的影响.结果表明:当温度为25℃～35℃时转化膜的耐蚀性较好,温度过高或过低都会使转化膜的耐蚀性变差;转化膜表面的裂纹是在干燥处理过程中由于表层转化膜体积收缩而产生的;镁合金表面形成的植酸转化膜应属于电子导体,该层膜的形成阻碍了腐蚀介质与镁合金基体的接触,同时抑制腐蚀产物的扩散,对镁合金起到了较好的防护作用.