锌铝铬膜的防腐性能与机理

通过SEM ,XRD ,EDS ,盐腐蚀试验 ,热腐蚀试验和电化学测试等研究了锌铝铬膜的防腐蚀性能与机理。结果表明 ,该膜层耐中性盐腐蚀性能至少优于镀锌钝化层 4倍。至于锌铝铬膜层的抗腐蚀机理可能在于锌和铝粒子的电化学保护、铬的表面钝化和锌铝铬化合物保护层的屏蔽等作用 ,3者的协同作用结果赋予该膜层优异的耐腐蚀性能     

铝表面的交流电解着色工艺

1 引言铝是一种很活泼的金属,其还原电位是—1.67V(A1~(3+)+3e(?)A1).它很容易与空气中的氧气发生化学反应,生成一层则A1_2O_3膜.这种自然生成的氧化膜极薄(仅1.0～5.0×10~(-8)m).呈非晶形多孔状,厚度很不均匀,故不能有效防止铝表面继续被腐蚀,且氧化膜上的微孔易吸附空气中的灰尘、污物.我们常见的那种未经处理的本色铝制卷闸门,使用半年后表面发暗、出现腐蚀斑点就是例证.解决的办法是对铝制品表面进行化学(包括电化学)处理.2 铝表面交流电解着色工艺流程近20年来,国际上流行的是“二步法”交流电解着色工艺.这里提供的“二步法”交流电解着色工艺生产流程是:表面除油→清洗→化学抛光→两级清洗→阳极氧化→清洗→交流电解着色→清洗→封闭处理→清     

铝箔交流腐蚀的阴极半周期间表面酸度变化与腐蚀产物膜的 …

建立了一个估算在盐酸溶液中交流电解腐蚀铝箔时阴极半周铝表面液层酸度变化和预测腐蚀膜沉积的数学模型。分析结果表明：电极表面液层酸度仅取决于盐酸本体浓度,外加阴极电流密度和交流电频率,如果腐蚀条件满足Ｃ０／ｉａｐｌ≤５８７ｆ／（ｆ＋１０．４）＾２则Ａｌ＾３＋就可能沉淀形成腐蚀产物膜。     

铝箔交流腐蚀的阴极半周期间表面酸度变化与腐蚀产物膜的形成

建立了一个估算在盐酸溶液中交流电解腐蚀铝箔时阴极半周铝表面液层酸度变化和预测腐蚀膜沉积的数学模型。分析结果表明 :电极表面液层酸度仅取决于盐酸本体浓度 (C0 )、外加阴极电流密度 (iappl)和交流电频率 (f) ,如果腐蚀条件满足 C0iappl 587f(f 1 0 .4 ) 2 ,则Al3 就可能沉淀形成腐蚀产物膜。     

干/湿NaCl盐雾条件下钢芯铝绞(ACSR)导线腐蚀层结构及腐蚀机理

采用干/湿NaCl盐雾试验,研究了钢芯铝绞(ACSR)导线腐蚀产物的相组成、腐蚀层结构及其腐蚀机理。结果表明:ACSR导线的腐蚀是氧化膜的局部破坏(形成麻点和缺口)及线股间电化学腐蚀等共同作用的结果。ACSR导线腐蚀产物组成复杂,主要包括锌及铝的氢氧化物及碱式氯化物盐。内外层Al股线及钢芯线表面镀锌层开始生成局部的麻点,然后形成连续的腐蚀层,腐蚀层内层致密而外层疏松。在腐蚀前期(≤168 h),外层铝股线的腐蚀速率大于内层铝股线,在腐蚀后期,内层铝股线的腐蚀速率更大。镀锌层的腐蚀速率最大,480 h腐蚀后完全被破坏,逐渐失去对钢芯线的保护作用。     

有机覆膜对热烧结锌铝涂层耐腐蚀性能的影响

为提高热烧结锌铝涂层（简称锌铝涂层）的耐蚀性,在涂层表面涂覆一层环氧富铝膜,形成复合涂层。采用十字划格法测试锌铝涂层和复合涂层的附着强度,并用扫描电镜（SEM）分析涂层微观形貌;用海水全浸实验和中性盐雾实验评价涂层的耐蚀性能;采用动电位极化曲线和电化学阻抗谱（EIS）研究涂层的电化学性能。结果表明,复合涂层表面更为完整致密,防水性能优于锌铝涂层;环氧富铝膜层能够有效的阻挡腐蚀介质的入侵,复合涂层耐蚀性比锌铝涂层高。复合涂层腐蚀初期主要为扩散控制,随着腐蚀介质的不断渗入,环氧膜层中的Al粉发生活化反应,起到了一定的牺牲阳极保护作用。有机覆膜提高了锌铝涂层在海洋环境中的适用能力。     

电化学转化膜在铝箔高压腐蚀中的应用

通过利用电化学转化膜在铝及铝合金表面形成原理，成功地以中等强度氧化性酸在国产高压箔表面形成一层致密的多孔氧化膜，而该多孔膜孔洞的致密性及分布的均匀性决定了后道腐蚀中孔洞的形貌及深度，从而决定了整个腐蚀工序中铝箔比表面积的能否有效扩大。     

AZ31镁合金表面磁控溅射沉积铝膜研究

在AZ31镁合金表面采用直流磁控溅射技术沉积铝膜,通过能谱分析仪、原子力扫描显微镜和LK9805电化学分析仪分别研究了铝层的成分分布、形貌和耐蚀性能。结果表明:在镁合金表面沉积形成晶粒细小且均匀分布的致密铝镀层;铝层和基体之间存在混溶的过渡层,且与基体镁合金结合良好,表现出一定的耐蚀性能。铝镀膜有利于镁合金表面防护层的形成,减小其腐蚀倾向。     

氩离子轰击对中频-直流磁控溅射铝薄膜耐蚀性能的影响

目的研究氩离子轰击这种后处理工艺对TC4钛合金表面铝膜层结构和耐蚀性能的影响,为飞机钛合金紧固件的表面腐蚀防护工作提供理论依据。方法首先采用中频-直流相结合的磁控溅射离子镀方法在Ti-6Al-4V钛合金(TC4)基体表面制备铝膜,通过电化学方法研究膜层厚度和腐蚀时间对耐蚀性能的影响规律。其次,采用氩离子轰击工艺对膜层进行后处理,探讨氩离子轰击对膜层耐蚀性能的影响,同时利用SEM、EDS、AFM表征界面形貌,并分析耐蚀机理。最后,通过显微硬度仪和微纳米划痕仪测试膜层表面硬度和界面结合性能。结果随着膜层厚度从11.1μm增加至15.9μm,自腐蚀电流密度下降了76.6%,而当厚度由15.9μm增加至20.3μm时,自腐蚀电流密度又下降了24.3%。腐蚀浸泡时间达到24 h时,腐蚀产物在疏松氧化膜内的累积和覆盖阻碍了膜层的腐蚀;在48～72 h时,随着铝膜层相对疏松的腐蚀产物逐渐脱落,腐蚀逐渐加剧;浸泡至96h时,涂层表面出现宏观腐蚀坑。氩离子轰击后,膜层表面粗糙度增加,铝膜层自腐蚀电流密度由未轰击时的1.65×10~(-8)A/cm~2大幅度降低至7.29×10~(-10)A/cm~2。结论随着铝膜层厚度的增加,膜层耐蚀性逐渐增强。膜层在浸泡初期和中期,均具有较强的耐腐蚀性能;浸泡后期,膜层逐渐发生点蚀,耐蚀性能下降。表面氩离子轰击后,膜层的耐蚀性能、显微硬度和界面结合性能显著提高。     

微弧氧化技术在铝、镁及其合金海洋环境防腐蚀中的应用

分析了海洋腐蚀的特点,对比了微弧氧化膜与几种常用防护膜层的形貌和耐蚀性,研究了微弧氧化膜的绝缘性能及其经喷漆、电泳后的耐蚀性能。结果表明:通过微弧氧化在铝、镁及其合金表面生成具有陶瓷组织的氧化膜,然后进行喷涂或电泳处理,可有效防止点蚀、缝隙腐蚀及电偶腐蚀的发生,是海洋环境中铝、镁合金防腐蚀的一条新途径。     

超疏水膜改性Fe3Al在海水中的腐蚀行为

利用自组装技术在铁铝金属间化合物(Fe3A1)的自然氧化层表面生成了正十四碳脂肪盐分子层,并通过接触角测量和扫描电镜(SEM)进行表征.结果表明,该吸附层具有与荷叶相似的结构,且对海水的接触角可达150o以上.利用电化学阻抗谱和失重法分析Fe3Al和超疏水膜改性的Fe3Al在海水(pH8.02)中的腐蚀行为,两结果均显示出表面改性的Fe3Al在海水中的腐蚀速率明显降低,这说明超疏水表面可在一定程度上抑制Fe3Al的海水腐蚀过程.     

Al/Al2O3/PPY的制备及其在含氯离子溶液中的阻抗特征

在硝酸和吡咯单体混合溶液中，利用电化学聚合法在铝电极表面合成了聚吡咯(PPY)膜；研究了铝／三氧化二铝／聚吡咯电极在硝酸溶液和氯化钾溶液中的电化学阻抗特征，结果表明，铝电极表面聚吡咯膜的存在，使电极电位正移，加速了铝／三氧化二铝基体在含氯离子溶液中的腐蚀。     

镁合金表面磁控溅射-微弧氧化制备Al_2O_3膜层的组织结构及性能

采用磁控溅射-微弧氧化的方法在镁合金表面制备了Al_2O_3膜层,随后采用X射线衍射分析(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDX)等方法对微弧氧化膜层的相结构、截面形貌及膜层中的元素分布进行了分析,采用摩擦磨损和电化学腐蚀方法对膜层的耐磨耐腐蚀特性进行了测试。结果表明,通过先进行磁控溅射后进行微弧氧化的方式可以在镁合金表面获得Al_2O_3微弧氧化膜层。通过改变反应终止电压可控制微弧氧化膜层的厚度。当反应终止电压不高于510 V,膜层主要由铝和Al_2O_3组成。而当微弧氧化反应终止电压超过600 V后,铝膜层完全参与反应转变为微弧氧化膜层,膜层主要由Al_2O_3和MgO组成。Al_2O_3微弧氧化膜层的形成有助于提高镁合金表面的耐磨耐腐蚀性能。     

你问我答

正什么是金属的氧化?答:金属的氧化实质是通过化学或电化学等方法,在其表面生成一层均匀、致密并具一定厚度和机械强度的氧化膜,这种成氧化膜过程叫做金属的氧化。按工件材质不同,氧化处理分黑色金属(钢铁)和有色金属(铝、铜、镁及其合金)。按氧化方法,则可分化学氧化和电化学氧化。钢铁除了含有其他成分外,主要含有碳,而碳对铁的性质产生极重要的影响。自然的铁锈层并没有保护作用,反而加剧腐蚀。为了防止钢铁的自然腐蚀,可用各种不同的方法进行氧化处理。钢铁     

湿热工业-海洋大气中铝对桥梁钢耐蚀性的影响

通过周期浸润加速腐蚀试验、腐蚀失重试验、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、电化学测试等方法,研究了湿热工业-海洋大气环境中,铝对桥梁钢耐蚀性的影响。结果表明:试验钢的腐蚀过程遵循幂函数分布规律,锈层以向内生长为主;铝具有强化铁素体组织、抑制腐蚀产物结晶和促进具有保护作用的细晶氧化物膜生成等优势,有利于提高试验钢的耐蚀性,但铝氧化物容易与含硫酸发生反应,使锈层中形成较多的锈巢和裂纹;随腐蚀时间的延长,裂纹增多,锈巢增大,锈层结构不断被破坏,到腐蚀后期,生成垂直裂纹,加速了腐蚀性粒子的入侵,最终导致腐蚀速率上升,钢基体腐蚀恶化。     

阵列电极研究F-对铜在5％Na2SO4溶液中腐蚀电化学行为的影响

采用阵列电极技术、扫描电子显微镜、自腐蚀电位、极化曲线和电化学阻抗等电化学方法研究F-对铜在5％Na2SO4溶液中腐蚀电化学行为的影响.结果表明:F-使铜表面的腐蚀电流密度增大,自腐蚀电位负移,电化学阻抗降低,铜表面各区域的自腐蚀电位标准方差由21.08增加到28.31,阻抗标准方差由1.431增加到2.071.F-的存在使铜表面的腐蚀产物膜层的形貌及结构发生明显变化,腐蚀产物膜层由均匀致密分布的颗粒状转变为凹凸不平、疏松的多坑状.说明F-能加剧铜的腐蚀并破坏铜表面腐蚀产物膜层,加剧局部微区腐蚀的发生,铜腐蚀趋于不均匀.     

交流电频率对X80管线钢在酸性土壤模拟溶液中腐蚀行为的影响

通过电化学测试、浸泡实验和表面分析技术研究了交流电频率(50~400 Hz)对X80钢在鹰潭酸性土壤模拟溶液中腐蚀行为的影响。结果表明,随交流电频率的增加,X80钢的腐蚀速率逐渐减小,腐蚀程度减弱。交流电作用下X80钢生成的腐蚀产物疏松、裂纹多,对基体的保护性很差。X80钢的腐蚀电位偏移量随交流电频率的增大而减小。随交流电频率的增大,阴、阳极极化曲线的振荡幅度逐渐减弱。交流电的施加不仅使阴、阳极的电流密度增大,还使阴极反应由混合控制逐渐向活化控制转变。     

镁合金表面氟转化层降解过程的电化学阻抗谱

为改善镁合金的生物降解性能,在镁合金AZ31表面制备氟转化层,研究氟转化层的电化学阻抗谱(EIS)在Hank’s仿生溶液中随浸泡时间的变化,并结合浸泡过程中氟转化层表面形貌和成分的变化,探讨氟转化层的形成机理及在仿生溶液中的降解行为。结果表明:氟处理后镁合金表面生成Mg F2转化膜,反应过程中氢气的产生在膜层表面生成不贯穿膜层的孔隙;在Hank’s仿生溶液浸泡过程中,氟转化层电阻随浸泡时间的延长而降低,氟化镁层缓慢溶解并生成氢氧化镁。同时,溶液中的Ca2+、HPO42-和PO43-等离子沉积在表面;由于氟转化层表面存在微孔,浸泡15 min时,小孔腐蚀过程已经开始;浸泡至7 d时,孔核表面区域的膜层溶解穿透,进入腐蚀孔的发展阶段;浸泡至15 d时,发生明显点蚀;氟转化层微孔处溶解速度较大,导致Cl-渗透至基体,镁合金发生点蚀,点蚀产生的腐蚀产物在孔中堆积形成胞状突起。     

镁合金低能耗微弧氧化膜层组织结构及耐蚀性的试验研究

在镁合金表面试制了低能耗微弧氧化膜层,通过SEM、TEM及电化学腐蚀、盐水浸泡失重测试,对低能耗微弧氧化膜层的组织结构及耐蚀性能进行了研究。结果显示,低能耗电解液中制备的微弧氧化膜层与普通微弧氧化膜层表面形貌存在明显差异;前者的主要成分是非晶相而不是Mg O晶体相;电化学腐蚀及盐水浸泡失重试验结果同时显示,低能耗微弧氧化膜层的电化学腐蚀性能与常规微弧氧化膜层的差别不大,两种膜层都可以对镁合金基体起到良好的保护作用。     

冷喷涂Zn-50Al复合涂层在海水中的耐蚀性能

利用电化学方法和微观测试手段,研究了冷喷涂Zn-50Al涂层在天然海水环境中的耐蚀性能。研究表明,与纯锌、纯铝涂层相比,对于钢基体,锌铝复合涂层具有更加合适的阴极保护电位,可以大大提高防护寿命;海水环境中涂层表面会形成一层致密稳定的腐蚀产物膜,能有效阻止腐蚀介质向涂层内部的渗透,涂层会保持在一个较低的腐蚀速度。