Mn（NO3）2/Na2MoO4对AZ31B镁合金表面磷化膜微观形貌及耐蚀性的影响

以AZ31B镁合金为基体,通过化学沉积的方法分别在添加Mn(NO3)2,Na2MoO4以及复配的锰系磷化溶液中获得了磷酸盐转化膜。采用扫描电子显微镜(SEM)、电化学工作站及CuSO4点滴等表征手段,研究添加剂对磷化膜表面微观形貌和耐蚀性的影响。结果表明:Mn(NO3)2含量在0~2 g/L之间增加时,磷化膜晶粒尺寸先减小后增大,耐蚀性先增大后降低;Na2MoO4含量在0~0.5 g/L之间增加时,磷化膜晶粒尺寸显著减小,然后增大,耐蚀性显著提高;Mn(NO3)2和Na2MoO4复配后膜层致密,耐蚀性增强,但差于单独引入Na2MoO4的改善效果。综合比较分析,Mn(NO3)2对锰系磷化膜耐蚀性的改善作用较小,而添加0.25 g/L的Na2MoO4获得的膜层更均匀细致,耐蚀性能更佳。     

镁合金锌系磷酸盐化学转化膜的研究

目的优化镁合金锌系磷酸盐化学转化膜的制备工艺。方法制备锌系磷酸盐化学转化膜,采用点滴实验、电化学测试对化学转化膜进行耐蚀性评价,并通过激光共聚焦显微镜、扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)对膜层进行表征,研究主盐、温度和添加剂对镁合金锌系磷酸盐化学转化膜的影响。结果转化溶液中氧化锌、磷酸、氟化钠、酒石酸钠的浓度对转化膜的耐蚀性和膜厚具有较大影响,在一定浓度范围内,转化膜的耐蚀性随浓度的增加而增大。转化膜耐蚀性随温度的升高先增加后下降,50℃时点滴时间达到59 s,膜层相对致密,缝隙较小。选取的添加剂中,EDTA能明显提高膜层的耐蚀性,膜层均匀致密,加入0.3 g/L EDTA的转化膜的腐蚀电位比未加添加剂的转化膜正移0.05 V,点滴时间提高到68 s。镁合金锌系磷酸盐转化膜主要成分为Zn_3(PO_4)_2+Zn_2Mg(PO_4)_2+AlPO_4+Al_(12)Mg_(17)。转化膜的电化学阻抗半径大,自腐蚀电流密度低(2.594×10~(-6) A/cm~2),腐蚀电位正移较明显,耐蚀性更好。转化膜粗糙度小(2.396μm),平整光滑。结论镁合金锌系磷酸盐转化最优配方及工艺为:氧化锌2.0 g/L,磷酸12 g/L,氟化钠1.0 g/L,酒石酸钠4.0 g/L,EDTA 0.3 g/L,转化温度50℃,转化时间20 min。转化溶液加入EDTA后,能够明显提高转化膜的耐蚀性。     

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。     

酒石酸钾钠对镁合金表面磷化膜耐蚀性的影响

为进一步提高镁合金表面磷化膜的耐蚀性,在磷酸二氢铵和高锰酸钾组成的磷化液中加入酒石酸钾钠,通过扫描电镜和能谱分析分别对磷化膜的表面形貌和组成元素进行观察和测试,通过电化学阻抗谱和极化曲线对磷化膜的耐蚀性进行考察。结果表明,酒石酸钾钠加入到磷化液中以后,磷化膜表面的微裂纹数量明显减少,表面更加平整、致密,膜电阻和电荷转移阻力明显增大,减少了腐蚀介质渗入到基体的通道,增大了腐蚀性离子的迁移阻力。同时,磷化膜中Mn、O和P等元素含量的增加,磷化膜中含有更多镁的磷酸盐和锰的氧化物,使磷化膜的耐蚀性进一步提高。     

镁合金表面磷化 / 溶胶凝胶复合膜的制备及其耐蚀性

目的结合磷化与溶胶凝胶工艺,在AZ91镁合金表面制备磷化/溶胶凝胶复合膜。方法先对镁合金进行磷化处理,再多道涂覆SiO2溶胶凝胶层,通过正交试验结合电化学分析方法,优化溶胶凝胶层涂覆工艺,并分析磷化/溶胶凝胶复合膜的表面微观形貌和耐蚀性。结果溶胶凝胶层的优化沉积工艺如下:TEOS,TEOH,H2O,HCl体积比为28∶20∶10∶0.35,凝胶温度30℃,凝胶时间5 min,涂覆6次。在优化条件下所制备的复合膜结合力好且光滑,有少许微裂纹,与镁合金基体和磷化膜样品相比,其腐蚀电流密度最小,电化学阻抗最大。结论磷化/溶胶凝胶复合膜提高了镁合金的耐蚀性。     

LY12铝合金的锰酸盐导电化学转化膜制备与表征

以KMnO4为主盐,Na2ZrF6作促进剂,研究了LY12铝合金锰酸盐化学转化膜的制备工艺,采用点滴法和膜接触电阻法评价转化膜的耐蚀性和导电性,并用SEM,EDS和XRD表征转化膜的形貌与组成,进而探讨成膜机理。结果表明:当KMnO4的质量浓度为5 g/L,Na2ZrF6的质量浓度为0.05 g/L,pH值2.0,温度65℃,转化时间60 s、沸水后处理30 min时,所制备的锰酸盐转化膜颜色呈金黄色,该膜层均匀、致密,主要成分为Al,O,Mn元素,由铝和锰的氧化物组成。LY12铝合金表面的锰酸盐化学转化膜耐蚀性和导电性明显提高,点滴法耐腐蚀时间达到57 s,转化膜表面接触电阻仅为铝合金基体接触电阻的15.6%。     

钢铁表面常温超声磷化研究

目的通过在钢铁件表面磷化处理中引入超声波,提高磷化膜的外观及耐蚀性。方法首先采用正交实验确定了磷化液的最优配方,其次采用单因素实验考察了超声波作用下磷化p H值、磷化温度、磷化时间、超声功率对磷化膜性能的影响,最后采用扫描电子显微镜和X射线衍射仪,对超声磷化膜和普通磷化膜的微观形貌和物相组成进行了分析。结果正交实验得到的最优磷化液配方为:氧化锌15 g/L,磷酸90 g/L,硫酸羟胺(HAS)10 g/L,硝酸锰4 g/L。各因素对磷化影响主次顺序为:磷酸>硝酸锰>氧化锌>HAS。最佳磷化工艺条件为:磷化液pH值2.3~2.6,磷化温度30℃,磷化时间45 min,磷化超声功率210 W。最优配方及最佳磷化工艺条件下制得的磷化膜结构均匀致密,硫酸铜点滴时间为320 s。超声磷化膜和普通磷化膜相比,前者晶粒长径比接近1,后者晶粒的长径比接近4,前者晶粒分布均匀致密,后者表面颗粒分布不均匀,晶粒间存在较多孔隙。前者物相组成主要是Zn3(PO4)2·4H2O和MnHPO4·3H2O,后者物相组成比前者多了组分Zn2Fe(PO4)2·4H2O。结论超声磷化比普通磷化得到的磷化膜,外观及耐蚀性更优越。     

镁锂合金表面锌锰磷化膜的制备与性能表征

采用化学转化法在镁锂合金表面制备了外观深灰色、结构均匀致密、耐蚀性能良好的锌锰磷酸盐转化膜,并研究了磷化温度对磷化膜性能的影响。采用扫描电子显微镜(SEM)、能谱(EDS)仪、X射线光电子能谱(XPS)和X射线衍射(XRD)仪对膜层的表面形貌、化学组成及结构进行了表征。采用动电位极化曲线、电化学交流阻抗(EIS)和腐蚀失重实验对磷化膜的耐蚀性进行了研究。结果表明,锌锰磷化膜主要由Zn、Zn3(PO4)2、MnHPO4、Mn3(PO4)2组成。锌锰磷酸化膜起到了保护镁锂合金的作用,提高了镁锂合金的耐蚀性,当磷化温度为45℃时,磷化膜的腐蚀电流密度最低,腐蚀速率最小,耐蚀性能最好。     

等离子体电解氧化膜的工艺优化及耐腐蚀性能评价

对镁合金等离子体电解氧化膜的表面制备工艺进行了研究.采用正交设计法优化实验方案,对最佳工艺条件下制备的氧化膜的微观形貌、相组成进行了研究;采用点滴腐蚀、动电位极化曲线、循环阳极极化曲线、电化学阻抗谱及浸泡腐蚀试验对AZ31镁合金及等离子体电解氧化膜的耐腐蚀性能进行了综合评价.结果表明,制备的等离子体电解氧化膜的最佳工艺为KOH 4g/L、硅酸盐20 g/L、氧化电压300 V、氧化时间30 min;氧化膜主要成分为MgSiO3和Mg2SiO4,经过等离子体电解氧化之后其显微硬度、耐点滴腐蚀、耐均匀腐蚀和耐点腐蚀性能较AZ31镁合金均有较大提高.     

臭氧与Ni~(2+)对碳钢表面磷化的影响

研究了臭氧存在下,在磷化液中添加Ni2+改善磷化膜耐蚀性能的情况。结果表明,在臭氧浓度为1.62mg/L、Ni2+为0.8 g/L、pH值为2.75的磷化液中,40℃处理5 min获得的磷化膜膜层致密,呈暗灰色,膜重为6.19g/m2,耐硫酸铜点蚀时间大于109 s;增加Ni2+到1.6 g/L,膜重略减小,耐蚀时间增大到127 s。扫描电镜观察发现,臭氧浓度在1.62 mg/L时磷化膜由较大的厚板状晶粒构成,紧贴基体覆盖严密。由XRD结果可知,有臭氧时,磷化膜的主要物质是Zn3(PO4)2.4 H2O,并有Zn2Fe(PO4)2.4 H2O;当臭氧浓度为1.62 mg/L时,Fe(110)面的强度最小,说明磷化膜将碳钢基体表面覆盖严密。电化学测试表明磷化膜耐蚀性良好。     

电场辅助镁锰超疏水类水滑石膜的制备及耐蚀性研究

为了进一步提升镁合金作为生物医用材料的临床应用，本研究采用电场辅助法在ZK60镁合金表面制备了超疏水类水滑石膜(SH)以提高耐蚀性，并用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)分析了膜层的表面成分和形貌，实验结果表明膜层表面主要成分为肉豆蔻酸钙(Ca[CH₃(CH₂)₁₂COO]₂)和镁锰类水滑石膜(Mg₆Mn₂(OH)₁₆CO₃·4H₂O)。用电化学测试和接触角测试表征了膜层的耐蚀性，最佳制备工艺下超疏水膜层试样接触角达到152.5°，腐蚀电流密度(4.73×10^-7A·cm^-2)与基体(6.53×10^-5 A·cm^-2)相比下降了约2个数量级，显著减缓了镁合金基体在模拟体液(SBF)中的降解速率。     

AZ31镁合金表面铈掺杂锌钙磷酸盐化学转化膜的腐蚀性能（英文）

在AZ31镁合金表面制备锌钙磷酸盐(Zn-Ca-P)涂层和铈掺杂锌钙磷酸盐(Zn-Ca-Ce-P)涂层。采用X射线能谱(EDS)、光电子能谱(XPS)、X射线衍射(XRD)、电子探针(EPMA)和扫描电镜(SEM)以及析氢实验和电化学测试技术研究涂层的化学成分、形貌和腐蚀性能。结果表明:两种膜层主要是磷酸盐(Zn_3(PO_4)_2·4H_2O)、Mg_3(PO_4)_2、Ca_3(PO_4)_2晶体簇和少量的MgF_2和CaF_2非晶颗粒组成。CePO_4的形成使Zn-Ca-Ce-P膜层更加致密,并具有更好的耐蚀性。两种涂层只能在浸泡前期为AZ31镁基体提供保护作用,随着浸泡时间延长,涂层与基体界面之间电偶腐蚀的发生加快了腐蚀速率。Ce的添加促进了Ca的均匀分布和磷化膜的形成。因此,Zn-Ca-Ce-P涂层具有作为镁合金底涂层的应用前景。     

磷化时间与温度对镁合金磷化膜的影响

目的研究钙系磷化液的磷化温度及时间对磷化膜结构与性能的影响。方法通过控制单因素变量,在不同磷化温度和时间条件下在镁合金表面制备磷化膜。通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)以及极化曲线测试等方法对AZ31镁合金表面磷化膜的形貌、结构与性能进行分析。结果镁合金表面钙系磷化膜呈花瓣状结晶生长,其主要成分为CaHPO_4·2H_2O。随着磷化时间的增加,磷化膜的厚度不断增加,但磷化时间过长使得磷化膜的平整度有所下降。极化曲线测试分析表明,磷化时间为30 min时,腐蚀电位与极化电阻最大,腐蚀电流密度最小,此时磷化膜耐蚀性最佳。当磷化温度为30℃时,磷化膜致密性最好,磷化膜的结晶度及覆盖能力在磷化温度为30℃时达到最佳。极化曲线测试结果显示,磷化温度为30℃时的磷化膜极化电阻最大,腐蚀电流密度最小,耐蚀性最优。结论磷化时间为30 min、温度为30℃时所得磷化膜的质量最好,耐蚀性最佳。     

硅酸盐体系电解液中添加剂对稀土镁合金微弧氧化陶瓷膜性能的影响

采用正交试验研究了稀土镁合金在硅酸盐复合电解质溶液中微弧氧化的膜层厚度、腐蚀电位和陶瓷膜表面形貌(膜层孔多少及孔径大小).结果表明,用添加不同添加剂的硅酸盐复合电解质制备的陶瓷膜可得到不同表面形貌的陶瓷层,并对耐蚀性的影响很大.稀土镁合金在硅酸盐复合电解质溶液中制备的陶瓷膜主要由Mg2SiO4、MgO、MgF2和含稀土的非定形相组成.优化的稀土镁合金硅酸盐复合电解液配方为:硅酸钠20g/L、双氧水10g/L、氟化钾15g/L、甘油10g/L.     

6063铝合金中性无铬转化膜制备及膜层性能分析

目的 提高铝合金微小器件的耐蚀性,开发一种条件温和可控的转化膜成膜工艺。方法 采用中性无铬转化工艺,在6063铝合金表面制备转化膜。通过研究NaF、NH₄HF₂、KMnO₄、十二烷基硫酸钠(SDS)和没食子酸等几种添加剂对转化膜外观与耐蚀性的影响,确定NH₄HF₂为最佳添加剂。采用电化学方法分析膜层的耐蚀性,用SEM和EDS分析表面形貌及元素组成,并采用XRD和XPS表征膜层晶态结构和化合物组成。基于检测结果,简要分析转化膜的成膜过程。结果 最终得到了中性转化处理的最佳成膜工艺为EDTA-2Na 8.0 g/L,单宁酸1.0 g/L,Na₂WO₄ 6.0 g/L,H2Zr F6 4.0 g/L,NH₄HF₂ 3.0 g/L,p H 6.6,成膜温度为30℃,成膜时间为15 min。该工艺所制备的转化膜外观致密均匀,颜色为浅黄色。电化学测试结果表明,转化膜具有良好耐蚀性,自腐蚀电流密度由基体铝...     

AZ91D 镁合金 Mo-Mn 无铬转化膜的制备与耐蚀性

目的通过Mo-Mn无铬转化膜提高AZ91D镁合金的表面耐蚀性。方法采用正交实验法,研究不同浓度的NaMoO4和KMnO4以及温度对转化膜的影响。优选实验参数后,考察时间对转化膜的影响。利用SEM及EDS研究转化膜的微观形貌及成分变化,测试转化膜在3.5%NaCl溶液中的极化曲线和交流阻抗谱。结果当NaMoO4和KMnO4的质量浓度分别为10,6 g/L,pH=5,温度为50℃,转化时间为40 min时,转化膜颜色较为均匀,微观裂纹相对较少,自腐蚀电位比镁基体大约提高0.075 V,自腐蚀电流密度比镁基体降低近1个数量级。当Na Mo O4和KMnO4的质量浓度分别为20,8 g/L,pH=5,温度为50℃,转化时间为40 min时,转化膜颜色最为均匀,微观裂纹相对最少,自腐蚀电位比镁基体提高大约0.047 V,自腐蚀电流密度比镁基体降低2个数量级。交流阻抗谱图显示,后一种转化膜试样的极化电阻为1450.2Ω,而镁基体的极化电阻为806.4Ω。结论 Mo-Mn无铬转化膜可以显著提高AZ91D镁合金的表面耐蚀性。     

(Al_2O_3-SiO_2)_(sf)／AZ91D镁基复合材料微弧氧化膜的制备及电化学阻抗谱分析

在硅酸盐电解液体系中,采用交流微弧氧化方法在增强体体积分数为33%的(Al_2O_3-SiO_2)_(sf)/AZ91D镁基复合材料表面制备出完整的保护性氧化膜.利用SEM,EDS和XRD分析了氧化膜的形貌、成分和相组成,测量了膜层的显微硬度分布.采用电化学阻抗谱(EIS)评价了微弧氧化表面处理前后复合材料的电化学腐蚀性能,确立了不同浸泡时间对应的等效电路.结果表明,微弧氧化膜主要由MgO和Mg_2SiO_4相组成,最大硬度达到1017 HV.氧化膜电化学阻抗模值|Z|与镁合金基体相比大幅度提高,耐腐蚀性能明显高于基体.在3.5%NaCl溶液里浸泡96 h后,EIS出现感抗弧,显示膜内部开始出现点蚀破坏.氧化膜耐蚀性由膜内致密层特性所决定.     

镁合金的锰酸盐表面处理工艺

采用HNO3 KMnO4对AZ91D镁合金进行化学转化表面处理,获得了锰酸盐膜,利用中性盐雾试验和极化曲线法测试了转化膜的耐蚀性,使用划格法测试了转化膜与有机涂层的附着力,采用扫描电镜、能谱仪分析了转化膜的微观形貌、成分和结构并讨论了成膜机理.结果表明,当KMnO4的质量浓度为3.5 g/L、pH值为4.0、处理温度为40 ℃、处理时间为120 s时,膜层耐蚀性最好.该膜层为黄色颗粒团簇状,主要由Mn的氧化物等组成,耐蚀性高于基体,对铁红漆的附着力达到了3B级.     

工艺参数对38MnVS钢锰系磷化膜表面形貌和耐蚀性的影响

目的研究磷化温度和时间对38MnVS钢磷化膜表面形貌、膜厚和耐蚀性的影响,获得38MnVS钢锰系磷化的最佳工艺参数。方法通过控制单因素变量,在不同磷化温度和时间下在38MnVS表面制备锰系磷化膜。通过扫描电镜(SEM)、测厚仪和硫酸铜点蚀测试等方法,对38MnVS钢表面磷化膜形貌、膜厚及耐蚀性能进行了分析。结果 38MnVS钢表面磷化膜为非均匀形核,磷化膜晶粒首先形成于划痕和晶界处。随磷化时间延长,磷化膜晶粒迅速覆盖基体表面,磷化膜厚度和耐蚀性不断增加。当磷化时间大于15 min时,磷化膜性能变化不大。当磷化温度小于75℃时,不利于磷化膜的生长,磷化膜不能完全覆盖基体,磷化膜的厚度和耐蚀性较低。随磷化温度的升高,磷化膜晶粒不断长大,磷化膜厚度和耐蚀性迅速增加。当磷化温度超过95℃时,磷化膜性能增速下降。结论 38MnVS钢的最佳磷化工艺为:85℃,15 min。     

LaCl_3含量对Ni-P涂层耐腐蚀性能的影响

在不同浓度的LaCl_3镀液中,采用化学镀方法在镁合金基体表面制备Ni-P镀层。利用扫描电镜观察了Ni-P镀层的表面形貌,通过全腐蚀浸泡实验测出镀层的腐蚀速率,借助电化学测试了Ni-P镀层的腐蚀过电位及塔菲尔(Tafel)极化曲线。结果表明:Ni-P镀层表面形貌为胞状组织。随着镀液中LaCl_3含量的增加,Ni-P镀层的耐蚀性提高,当LaCl_3添加量为0.30 g/L时,Ni-P镀层的腐蚀速率最低,过腐蚀电位最正,容抗弧半径最大,耐蚀性最好;当LaCl_3添加量为0.35 g/L时,反而会降低Ni-P镀层的耐蚀性。