镁合金健身器材的表面转化膜制备与性能研究北大核心CSCD

采用正交试验法对AZ91镁合金表面(La+Ce)双稀土转化膜进行了磷酸盐致密化工艺优化,并对比分析了基材和稀土转化膜致密化前后的耐腐蚀性能。结果表明,致密化工艺参数中对转化膜耐腐蚀性能的影响从大至小的顺序为:致密化温度>致密化时间>(NH4)3PO4浓度,正交极差分析结果优化得到的AZ91镁合金的最佳稀土转化膜致密化工艺为致密化温度45℃、致密化时为3min和(NH4)3PO4浓度6%;磷酸盐致密化处理后可在稀土转化膜表面形成CePO4、Mg3(PO4)2和LaPO4相,并对致密化处理前的(La+Ce)双稀土转化膜表面的裂纹/孔洞缺陷进行填补和修复;析氢腐蚀、电化学阻抗谱和极化曲线测试结果相吻合,即3种试样的耐腐蚀性能从高至低顺序为:致密化后的试样>致密化前的试样>空白试样,即(La+Ce)双稀土转化膜可以对AZ91镁合金起到保护作用,且经过磷酸盐致密化处理后试样的耐腐蚀性能会进一步提高。     

镁合金汽车轮毂表面转化膜的致密化与耐蚀性能研究

为了在镁合金汽车轮毂表面制备成本低、环保和耐腐蚀的转化膜,以提升其耐蚀性能,采用扫描电镜、能谱分析仪和电化学工作站等研究了后续致密化处理温度和时间对Mg-5.2Al-0.5Mn-1.8Ca合金表面铈转化膜形貌和电化学性能的影响.结果 表明:转化膜经磷酸盐致密化处理后其腐蚀电位正移、腐蚀电流密度减小、极化电阻增大,转化膜...     

镁合金双稀土转化膜及其耐蚀性能的研究

已有的铬酸盐转化膜技术因污染环境而被限制使用.采用硝酸铈和硝酸镧混合溶液对AZ31镁合金进行了双稀土转化处理,讨论了浸渍时间对转化膜耐腐蚀性能的影响.采用点滴试验、盐水浸溃试验和Tafel极化法评价了双稀土转化膜的耐腐蚀性能.结果表明,经过双稀土处理后,镁舍金的变色时间由6s提高到79 s;在3.5%NaCl溶液中转化膜的腐蚀速率是基体的1/5;转化膜的腐蚀电位提高了0.313 V,腐蚀电流密度由4.03×10-2 mA/cm2降为2.31×10-4 mA/cm2;双稀土转化膜的微观形貌呈破裂的干泥状;双稀土转化处理提高了镁合金的耐蚀性能,随处理时间的延长耐蚀性呈先增加后降低的趋势.     

单宁酸对镁合金锆酸盐转化膜耐蚀性能的影响

在钒锆体系基础上添加单宁酸可提高AZ91D镁合金表面锆酸盐转化膜的耐蚀性能,目前研究较少。采用单因素试验的方法,研究单宁酸浓度对转化膜的影响;通过盐雾试验、电化学测试来检测膜层的耐蚀性能;利用扫描电镜(SEM)以及能谱(EDS)分析转化膜的微观形貌和成分变化。结果表明:单宁酸的浓度在0.3~0.5 g/L之间时,膜层晶粒较为细致,膜层均匀,阻抗值弧明显大于其他浓度时的阻抗弧,腐蚀电流密度达2.256×10-5A/cm~2,耐盐雾时间达600 min;在锆酸盐里添加单宁酸后形成的转化膜可以提高AZ91D镁合金表面的耐蚀性能。     

铈单盐浓度对AZ91镁合金表面稀土转化膜的影响

镁合金表面稀土转化膜应用前景广阔,但文献报道的稀土单盐浓度相差较大,为获得最佳单盐浓度,在不同钵盐浓度条件下在AZ91镁合金表面制备稀土转化膜,用扫描电镜、X射线衍射仪、浸泡腐蚀试验和电化学分析等手段和方法研究了转化膜的形貌、成分、结构和性能。结果表明:富钵稀土转化膜主要是由CeO2、CeMg以及少量的Ce5Mg41共同构成;在成膜温度40℃、成膜时间20min的条件下,制备镁合金稀土转化膜的最佳Ce(NO3)3浓度为0.02mol/L。     

AZ91D镁合金表面无铬转化膜/杂化复合涂层的耐蚀性能

溶胶凝胶法制备的涂层性能优良,采用溶胶凝胶法、以正硅酸乙酯为主制备性能优良的涂层技术已很成熟,但用于镁合金的防护鲜有报道。为了提高AZ91D镁合金的耐蚀性能,先在其表面制备了无铬钼酸盐转化膜,然后采用有机/无机杂化溶胶凝胶的方法在转化膜表面制备杂化涂层,从而得到转化膜/杂化复合涂层。对复合涂层进行了红外光谱分析,并用扫描电镜(SEM)观察了其微观形貌,同时也对其进行了极化曲线和电化学阻抗谱分析。结果表明:二氧化硅和有机硅氧键通过溶胶凝胶反应,无机和有机间呈网络结构穿插在一起;复合涂层表面平整均匀,无开裂现象;转化膜层和转化膜/杂化复合涂层都可提高镁合金的耐蚀性,但后者的效果更加明显。     

乙醇胺添加剂对AZ91D镁合金表面磷化膜耐蚀性能的影响研究

以磷酸盐化学转化膜为研究体系,采用动电位极化和交流阻抗分析方法及检测手段,研究乙醇胺添加剂及其浓度对AZ91D镁合金磷化膜耐蚀性能的影响.研究发现,(1)乙醇胺(MEA)作为添加剂可有效改善AZ91D镁合金表面磷化膜的耐蚀性能.在MEA添加量为1.2g/L时,磷化膜的耐蚀性最好.添加乙醇胺1.2g/L时制备的磷化膜,在3.5%(质量分数)NaCl溶液中的耐蚀性能比AZ91D镁合金基体提高了10倍;(2)MEA浓度在0.4～1.2g/L时,磷化膜的R_(ct)随MEA浓度增加成线性增长关系.MEA浓度1.2g/L时达到最大值.磷化膜的R_p在MEA浓度为1.2g/L时达到最高值.当MEA浓度继续增加时,R_p明显下降.MEA浓度控制在0.8＜C_(MEA)＜1.6g/L时获得的磷化膜的耐蚀性能最好.     

镁合金表面草酸盐化学转化膜的性能

镘合金经化学转化处理后能提高其表面涂装的附着力和转运过程中的耐蚀性,已有的成熟铁合金表面膜的制备技术多含Cr6+类重金属离子,污染环境,不利于镁合金的回收利用.为了扩大镁合金在3C产品上的应用,研究了镁合金草酸盐化学转化膜处理工艺.借助表面分析技术和相关标准对此进行了研究.结果表明:镁合金表面形成的草酸盐化学转化膜呈乳白色,膜由均匀、细小、较致密的颗粒构成.表面经处理的镁合金经50次擦拭无颜色变化,试样表面电阻小于0.1 Q,盐雾试验超过24 h,性能均达到IBM使用标准.     

成膜温度对镁合金铈转化膜性质和性能的影响

本工作采用重量法、X射线衍射(XRD)、原子力显微镜(AFM)和电化学阻抗谱(EIS)研究了成膜温度对AZ31镁合金铈转化膜的形成速率、物相、形貌以及耐蚀性能的影响.结果表明:升高成膜温度可加快成膜速率,有利于膜晶相结构的完善,有利于形成较为完整的膜,从而可提高膜的耐蚀性能.     

2024铝合金表面混合稀土转化膜的研究

利用浸渍法在铝合金２０２４表面上获得了混合稀土转化膜。确定了成膜的最佳工艺。利用湿热试验、盐水浸渍试验及电化学测试方法评价了膜的耐蚀性能。用扫描电镜观察了膜的微观形态。提出了膜形成的可能机理和耐蚀机理。     

镁合金表面有机转化膜的制备及性能

传统的镁合金表面膜的制备工艺,环境污染严重,且耐蚀性差.采用电化学沉积技术在AZ61镁合金表面制备了有机转化膜.用附带能量色散分光计的扫描电子显微镜(SEM-EDS)观察和分析镁合金表面形貌和成分,用动电位极化试验和划格试验评估有机转化膜的腐蚀保护潜能.结果表明:在5 mmol/L对硝基苯偶氮间苯二酚(PNBAR)碱性溶液(pH值为13)中,以2.9 V的工作电位进行15 min的恒电位极化,在镁合金表面可形成较均匀的含氮有机转化膜.有机转化膜在5%的NaCl溶液中浸泡10 min,待体系稳定后以10mV/s的扫描速度进行动电位极化曲线测试.试验表明,镁合金的自腐蚀电位正移110 mV,进一步与环氧树脂形成复合防护层后,划格试验表明有机转化膜对基体金属和表面漆的结合力达到GB/T 9286的1级标准.     

镁合金稀土转化膜研究进展

镁合金稀土转化膜技术是近年来发展起来的一种环保型镁合金表面处理新技术.本工作从成膜工艺及耐蚀性能评价,膜的组成、结构及形貌,膜的形成及其机制,膜的耐蚀机理研究四个方面综述了国内外在镁合金稀土转化膜研究中的进展及现状,指出了目前镁合金稀土化学转化处理中存在的一些问题,并展望该技术的发展前景.     

镁合金表面化学转化膜研究进展

综述镁及镁合金的各种化学转化方法,包括铬酸盐转化膜、磷酸,高锰酸钾转化膜、锡酸盐转化膜、稀土转化膜、钴酸盐转化膜、氟锆酸盐转化膜等。总结镁合金防护中化学转化膜的发展趋势。     

生物医用AZ31B镁合金表面氧化锰转化涂层制备及性能研究

采用转化处理的方式,在AZ31B镁合金表面成功制备一层氧化锰转化涂层,以提高合金表面耐蚀性能。SEM研究表明,氧化锰转化涂层均匀分布在AZ31B镁合金表面,涂层中无规分布着微裂纹,涂层厚度为10~12μm。XRD研究表明,氧化锰转化涂层的主要成分包括MgO、MnO和Mn2O3。电化学和腐蚀浸泡实验结果表明,氧化锰转化涂层能够有效改善AZ31B镁合金的体外耐蚀性能。     

镁合金表面植酸转化膜的研究进展

植酸是从谷类作物中提取的无毒有机磷酸化合物,由于它可迅速与Ca2+,Mg2+,Fe2+和Zn2+等金属离子结合形成螯合物,因此可用于金属的防护。植酸转化膜是一种环境友好型的镁合金表面处理方法,综述了镁合金表面植酸转化膜的研究进展。     

镁合金表面转化膜预处理工艺的研究进展

本文阐述了镁合金腐蚀的原因、机理、类型及其腐蚀特点,总结了磷酸盐-高锰酸盐转化膜、稀土金属盐转化膜、氟锆酸盐转化膜和钒酸盐转化膜等转化膜预处理工艺的主要优缺点,重点评述了转化膜预处理的耐蚀性能和环境友好性能,并对其发展进行了展望。     

AZ91D压铸镁合金表面硅烷膜固化工艺的优化

为了进一步改善AZ91D压铸镁合金表面硅烷膜的耐蚀性能,将其在γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)溶液中进行浸渍.采用正交试验并结合单因素试验优选了硅烷成膜的主要固化工艺参数,包括固化温度与固化时间;通过中性盐雾试验(NSS)考察了优化工艺条件下所得硅烷膜的耐蚀性能,利用扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)研究了硅烷膜的表面微观形貌和成分.结果表明:固化温度对AZ91D压铸镁合金表面KH-550硅烷膜耐蚀性的影响更加显著,最佳固化工艺参数为固化温度120℃,固化时间60 min;以最佳固化工艺制备的KH-550硅烷膜中C,N,Si,O等元素的含量明显增加,膜层较厚且呈现均匀、致密的网状,对镁合金基体的防护能力大幅优于自然干燥条件下获得的硅烷膜.     

镁合金磷酸盐、锡酸盐化学转化工艺及膜层耐蚀性研究

为研究压铸AZ91D镁合金和挤压态AZ31B、AZ61镁合金磷酸盐、锡酸盐化学改性的表面处理工艺及转化膜性能,采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、盐雾试验等方法,分析了膜层厚度、表面形貌和相结构,并与不同处理工艺的试验结果进行了对比.结果表明,磷酸盐转化膜较为均匀平整,膜层较厚,存在一些显微裂纹.锡酸盐化学转化膜为近球形微型颗粒密积而成,颗粒之间存在缝隙,微观上凹凸不平,相组成主要为Mg、Al12Mg17和MgSnO3·3H2O,呈晶态结构.两种膜层都可以大大提高镁合金基体的耐腐蚀性能.     

聚苯胺膜在AZ91镁合金表面的生长过程

用SEM研究了碱性溶液中聚苯胺膜在AZ91镁合金表面的生长过程，并用红外光谱和极化曲线法初步研究了聚苯胺的结构和防腐特点。结果表明，聚苯胺膜首先在某一部位吸附，然后向四周延伸扩展生长，最后膜覆盖镁合金表面并形成类似晶界的交界面。交界线为显微裂缝。在碱性溶液中在镁合金表面制备的聚苯胺膜与在酸性溶液中制备的聚苯胺膜结构不同。聚苯胺膜能够改善AZ91镁合金的耐蚀性。