机械镀合金镀层的研究进展

首先,概述了近年来国内外对机械镀合金层研究的发展历程,指出不同种类机械镀合金层在湿式与干式工艺中的研究难点,湿式机械镀研究主要集中于镀层形成机理、锌基复合镀层及表面活化剂等,干式机械镀主要集中于镀层的合金化及镀层合金材料的配制方面。其次,分析了2种不同工艺下合金镀层的形成机理及合金镀层的防腐机理,湿式镀层由金属粉依靠表面活性剂和沉积促进剂在先导金属的作用下稳定持续形成,从而在基体表面形成防腐屏障;干式镀层依靠合金包覆的丸粒高速喷射冲击基体而形成,合金层和其表面的氧化膜作为防护层。最后,基于合金镀层优良的耐蚀性能和机械镀工艺特点,给出了研究发展以合金粉为原料的湿式机械镀的倡议,并从活化与沉积稳定性、绿色与复合化、产业标准化等方向,提出了机械镀合金镀层在防腐材料领域的发展趋势及研究建议。     

机械镀Zn-Ti复合镀层的性能

在机械镀锌中添加钛盐,获得了Zn-Ti复合镀层,使得镀层具有比纯锌镀层更加优良的耐蚀性能.试验中利用体视显微镜、扫描电子显微镜观察分析了机械镀Zn-Ti复合镀层的表面形貌和断口结构,对其孔隙率、结合强度、耐腐蚀性等性能进行检测,并分析添加钛盐对镀层性能的影响.结果表明:机械镀Zn-Ti复合镀层是一种综合性能优良的防护镀层,比机械镀纯锌层外观更为均匀光滑,无贯穿性孔隙,结合力和耐腐蚀性均优于机械镀锌层.     

机械镀Zn-RE复合镀层的结构

以机械镀方法制备了Zn-RE复合镀层,采用SEM观察了镀层的结构,采用XRF、XPS分析了镀层表面的化学组成和镀层的表面化学状态,采用XRD分析了镀层的物相组成。结果表明,Zn-RE复合机械镀层主要由锌粉颗粒组成,稀土有利于镀层中的锌粉颗粒发生变形。镀层中主要含有Zn、Sn、Fe、La、Ce元素,其中La、Ce含量很低;Zn、Sn、Fe以单质态存在,La以La2O3存在。镀层表面主要由Zn、Sn、La、O组成,Zn以单质态存在,Sn以单质态和氧化态共存,La以La2O3存在。Zn-RE复合镀层形层过程中所添加混合稀土中的La未发生化学位态的变化。     

机械镀Zn-Al复合镀层的性能

利用体视显微镜、金相显微镜、扫描电子显微镜观察分析了机械镀Zn-Al复合镀层的表面形貌和断口结构,对其孔隙率、结合强度、耐腐蚀性等性能进行检测,并分析添加铝对镀层性能的影响。结果表明：机械镀Zn-Al复合镀层是一种综合性能优良的防护镀层,比机械镀锌层外观更为均匀光滑,无贯穿性孔隙,抗冲击破坏能力和耐腐蚀性均优于机械镀锌层。     

非晶态Fe—W镀层铬酸盐钝化膜耐蚀机理探讨

Ｆｅ－Ｗ非晶镀层经铬酸盐钝化处理，可获得有装饰的含Ｃｒ钝化膜，经测定，孔蚀电位较钝化前正移１．６８Ｖ，明显改善了抗Ｃｌ＾－腐蚀的能力，ＡＥＳ与ＸＰＳ的分析结果表明，钝化膜由内外两层构成，外层为Ｆｅ（ＣｒＯ４）３．Ｃｒ２（ＣｒＯ４）３／Ｃｒ２（Ｃｒ２Ｏ７）３．Ｆｅ（ＯＨ）３／ＦｅＯＯＨ．ＷＯ３．ｎＨ２Ｏ等化合物，内层由Ｃｒ２Ｏ３，ＣｒＯ３，ＣｒＯＯＨ，ＦｅＯ，Ｆｅ２Ｏ３及ＷＯ３组成。钝化膜厚度约为６     

机械镀镀层制备及性能研究

用325目电炉球状锌粉并经冷扎处理为片状锌粉分别制备了镀层Ⅰ和镀层Ⅱ，通过扫描电子显微镜(SEM)对该镀层的形貌分析、中性盐雾试验、附着力测试等手段对该镀层的性能进行了研究.结果表明，片状锌粉用于机械镀，锌粉活性明显增强，镀覆效率提高；片状锌粉层层叠加，镀层的耐腐蚀性、表面密封性、可钝化性、镀层光亮度等均有明显改善，具有较好的工业应用价值.      

机械镀的镀层形貌及耐蚀性

分别用325、800目颗粒状锌粉或325目锌粉 10%铝粉球磨成的片状复合粉,在促进剂作用下,形成三种机械镀层。用SEM法测定了金属原料粉及镀层的SEM形貌;用盐雾试验测定了镀层的耐蚀性。试验结果表明:片状锌-铝复合粉形成的镀层综合性能优于800目粒状锌粉形成的镀层。另外,随着金属粉粒度的减小、铝粉的添加及片状化处理,使镀层的光亮度、密实度和耐腐蚀性明显提高。     

机械镀Zn-Sn合金镀层结构及形成原理分析

机械镀Zn-25％ Sn合金镀层因其良好的耐盐水和含盐蒸气腐蚀性能,适宜在海洋性腐蚀环境中服役,已被澳大利亚等临海国家广泛应用并列入其工业标准.本试验分别采用还原沉积和携带沉积两种方法在钢铁制品表面上获得了平均锡含量达25％以上的机械镀Zn-Sn合金镀层.针对样品的镀层结构和形层规律进行的分析比较结果表明:在不同的沉积条件下,还原沉积Zn-25％ Sn镀层的形成以还原沉积和机械碰撞镶嵌形层为主,吸附沉积为辅;携带沉积Zn-25％ Sn镀层的形成以吸附沉积和机械碰撞镶嵌形层为主,还原沉积为辅.     

机械镀的现状及发展

机械镀是在非冶金和非电解结晶的条件下形成镀层，具备低成本、低能耗、无工业污染和镀后无氢脆，耐腐蚀性好，设备投资低等优点。在工业应用中，薄层镀应改善外观，厚层镀应提高结合强度，以期接近电镀和热镀产品的使用功能。由于镀层的厚度范围较宽，且能按防腐蚀要求灵活调整，为合金化镀层的发展提供了简便的条件，在镀层防腐功能和成本控制上形成优势，在市场竞争中具有潜力。     

电刷镀Ag-Bi合金镀层的结构与耐蚀性能研究

目的 采用电刷镀技术制备Ag-Bi合金镀层,揭示镀层的微观结构特征与耐腐蚀性能。方法 基于酸性硫代硫酸钠无氰镀液体系,利用电刷镀技术在铜基体上制备了纯银以及Ag-Bi合金镀层。利用XRD和SEM分析了镀层的物相组成和微观形貌,采用显微硬度计测试了镀层的硬度,通过极化曲线和电化学阻抗谱对镀层的耐腐蚀能力进行了表征。结果 电刷镀制备的合金镀层均由面心立方结构Ag(Bi)过饱和固溶体组成,在Ag-15.64Bi合金镀层中还形成了六方结构α-Bi相。所制备的镀层具有纳米级晶粒尺寸,范围为13.5~ 21 nm。与纯Ag镀层相比,电刷镀Ag-Bi合金镀层的致密性和平整度明显提高。合金镀层的硬度随着Bi含量的增加而增加,最高为220.7HV。镀层的自腐蚀电位和电荷转移电阻随着Bi含量的增加先增加后减小,腐蚀电流密度呈现相反趋势,Ag-4.52Bi镀层具有最佳的耐腐蚀能力,其自腐蚀电位为−0.189 V,腐蚀电流密度为1.76×10⁻² mA.cm⁻²,电荷转移电阻为1 635 Ω.cm²。结论 通过在酸性硫代硫酸钠镀液中加入硝酸铋,可以电刷镀制备Ag-Bi合金镀层。Bi元素含量对镀层的显微硬度和耐腐蚀能力均具有显著影响。随着镀层中Bi元素的增加,固溶强化、细晶强化效应使镀层的硬度明显增加。合金镀层中孔隙和缝隙等结构缺陷的减少阻碍了腐蚀介质的渗入,Bi元素对镀层钝化膜的形成具有促进作用,最终使镀层的耐腐蚀性能得到提升。     

机械镀锌层微观形貌及有机硅表面封孔耐腐蚀处理

325目球形颗粒状锌粉在SnSO4水溶液中活化后,与工件和玻璃微珠在滚筒内依靠机械撞击力作用,形成Zn-Sn复合镀层以保护基体金属.由于形成镀层的过程处在酸性环境,在镀层增厚过程中不可避免把酸性溶液包裹在镀层里面,酸性溶液会与金属基体和镀层反应,产生氢气,必然会寻找通道逸出,形成微气孔;镀层是逐渐形成的,新生镀层与原有镀层之间存在结合面;镀覆过程由于撞击力过大或者不均匀,镀层内部球形颗粒状锌粉变形较小,球形颗粒与球形颗粒的结合不严密等,这些原因会导致镀层产生微裂纹.电镜扫描镀层表面和断面形貌图片可证实这些问题确实存在.以甲基含氢硅油、钛酸四异丙酯、石油醚为组分复配,所得复配物对Zn-Sn复合镀成形层过程所导致的微气孔和微裂纹具有很好的渗透性.经试验确定甲基含氢硅油、钛酸四异丙酯、石油醚(馏程为90～120℃)分别占复配物的质量分数为11%、10%、79%.盐雾试验证实,在涂层厚度为0.2μm时,可延长镀层出现白色腐蚀产物时间近1倍,相应地延缓了镀层出现红锈的时间,证明在镀层表面进行封孔处理,能较大提高镀层的耐腐蚀性能.     

钢铁表面硅锰钼系化学转化膜的研究

目的通过研究硅锰钼系转化膜的新工艺,获得性能优良的膜层。方法采用单因素实验确定工艺条件,通过电化学方法研究成膜过程,采用盐雾实验检验膜层的耐蚀性能,采用划格法测试附着力,采用测厚仪测量膜厚,使用扫描电镜观察试样的表面形貌。结果筛选出最佳工艺条件为:磷酸二氢锰2.0 g/L,钼酸钠4 g/L,单宁酸0.4 g/L,氟化钠1.6 g/L,氟硅酸3 m L/L,p H=5,成膜时间8 min。所得转化膜均匀,呈非晶态,平均厚度为2.0μm,与基体的附着力达到0级。结论硅锰钼系转化膜的制备工艺中无促进剂亚硝酸钠,所得转化膜的厚度、耐腐蚀性及附着力能满足生产需要。     

机械镀锌镀层钝化与耐蚀性能研究

    对机械镀锌层分别用三价铬、稀土和六价铬进行了钝化处理,利用盐雾试验和电化学测试对不同钝化膜的耐蚀性与电化学行为进行了比较研究.盐雾试验结果表明,稀土与三价铬钝化处理的效果均已超过传统的六价铬钝化,比六价铬钝化膜的耐蚀性提高了一倍以上;稀土钝化膜的耐蚀性最好,三价铬钝化膜的耐蚀性仅次于稀土钝化膜的.电化学测试表明,三价铬、稀土和六价铬钝化膜都能够不同程度地抑制腐蚀的阴极电极反应,抑制阴极反应程度最大的是稀土钝化膜,其次是三价铬钝化膜,最小的是六价铬钝化膜.三价铬与稀土钝化工艺的环保和良好的防腐效果使其具有良好的应用前景.     

机械镀锌中超声功率对镀层耐腐蚀性能的影响

目的探究超声波功率对镀层耐腐蚀性的影响规律。方法将超声波功率分为50,70,90,110W 4个等级,利用湿法超声机械镀锌设备制备4种镀层。用多功能扫描电子显微镜观察镀锌层的微观表面形貌,并分析镀锌层厚度,测试镀锌层的耐腐蚀性能以及镀层与基体的附着强度。结果功率为50W时获得的镀层厚度最大,表面质量、耐腐蚀性能最差;功率为110W时获得镀层表面质量、耐腐蚀性能最好。结论随功率的增大,镀层表面质量明显提高,镀层耐腐蚀性有逐渐增加的趋势。     

微弧氧化膜封孔技术研究进展

首先对微弧氧化中微孔产生机理进行了阐释,归纳并总结了微弧氧化封孔技术的最新研究进展。在不同封孔机理的基础上,分析了各种封孔方法的优缺点,如水合封孔、有机物封孔、无机物封孔和一些新型封孔工艺。其中自封孔展现出了较大优势,其包括溶液自封孔和外加电场自封孔两种方式。溶液自封孔是通过改变电解液的组成及配方实现自封孔,而外加电场自封孔主要是利用外加电场驱使带电粒子加速向微孔中移动并生成沉淀,使封闭微孔。最后对封孔工艺的发展趋势进行了展望。     

等离子喷涂Cr2O3-8TiO2涂层的封孔处理

等离子喷涂技术在工业上得到越来越广泛的应用,但涂层的高孔隙率阻碍了该技术在耐腐蚀产品中的应用。采用环氧树脂和有机硅透明树脂剂两种封孔剂对等离子喷涂Cr_2O_3-8TiO_2涂层进行封孔试验,对环氧树脂采用常规和真空两种封孔工艺。用电化学和盐雾腐蚀试验比较了封孔和未封孔涂层的耐腐蚀性能,用扫描电镜(SEM)光学显微镜(OM)观察了腐蚀前后涂层的截面形貌。结果表明,封孔涂层的耐腐蚀性明显优于未封孔涂层。未封孔涂层在盐雾腐蚀240h后出现裂纹并发生剥落。     

氟钛酸改性复合有机硅烷钝化膜及膜层性能研究

通过氟钛酸改性KH858+KH580混合硅烷,配制出无铬钝化液,将其涂覆在热镀锌板上,经烘干、固化,形成无铬钝化膜。测定了钝化膜的厚度、附着力和硬度;通过中性盐雾试验,研究了钝化膜的耐化学腐蚀性能;通过Tafel极化曲线和EIS图谱,表征了钝化膜的耐电化学腐蚀性能。结果表明:钝化膜的平均厚度为5.2μm,附着力测试的被剥离面积为3%,硬度为3H,均满足国家标准,符合工业生产要求;此外,钝化膜的耐化学腐蚀和耐电化学腐蚀性能优良,相比于改性前,其性能有较大提高。     

机械镀锌和锌铝镀层的形貌及耐蚀性

用球状锌粉、片状锌粉和片状锌铝合金粉分别制备出3种机械镀锌层,借助扫描电镜（SEM）比较了各种镀层的表面及断口形貌,并对镀层表面进行了钝化处理及耐腐蚀性能测试.结果表明,片状锌粉形成的机械镀层的综合性能好于传统的球状锌粉形成的机械镀层,且片状锌-铝（10wt%）合金粉形成的机械镀层的综合性能最好.     

H13钢表面镀铬工艺及其镀层性能分析

采用自制镀铬药剂,在1060℃×4h完成H13钢表面镀铬工艺过程;并对镀层进行磨损试验、硬度测试、耐腐蚀性试验和抗高温氧化性试验.结果表明,与未镀铬H13钢相比,表面镀铬的H13钢硬度显著提高,耐磨性和抗高温氧化性均得到明显改善,在NaCl溶液中的腐蚀电位大大正移,从而耐腐蚀性显著提高.